Очередная вылазка в нашу любимую глобальную сеть озадачила меня. Чем больше я читаю, тем больше понимаю, насколько самые простые и банальные вещи могут быть интересны.
Взять хотя бы облака. Кто в детстве не мечтал на них покататься? Мы верили, что это возможно. Ведь они наверняка мягкие и приятные на ощупь.
Позже, изучая физику, каждый из нас разочаровывался, когда узнавал природу облаков. Оказывалось, что облака – это не мягкое, пушистое и приятное. Это капельки воды или кристалики льда в атмосфере. Их еще часто называют облачными элементами. При чем, оказывается, при разных температурах состав облаков может быть разным. Облака состоят из капелек воды, если температура воздуха превышает?10 °C. Это обыкновенные дождевые облака. Если же она ниже таковай, но выще?15 °C, то в состав облаков входят как капельки, так и маленькие кристалики. Кстати сказать, именно такие облака посылают нам мокрый снег или снег с дождем. При температуре в облаке ниже?15 °C облако полностью состоит из кристалликов, которых превращаются в снежинки.
Однако, в облаке кристалики и капельки очень маленькие. А откуда же берутся огромные хлопья снега и крупные капли весеннего дождя? Все достаточно просто. Постепенно количесто элементов в облаке увеличивается. Элементы сливаются друг с другом, образуя капельки и снежинки. Облака возрастают и при достижении критической массы начинаю выпадать осадки.
Осадки обычно выпадают не из однородных облаков, а из тех, которые имеют смешанный состав хотя бы одного слоя. Это, например кучево-дождевые, слоисто-дождевые, высоко-слоистые. Хотя слабые осадки в виде мороси или слабого мелкого снега могут выпадать и из однородных облаков, например, из слоистых.
Чаще всего облака образуются и наблюдаются в нижнем слое атмосферы, именуемым тропосфера. Реже облака наблюдаюстя на высоте 20-25 километров. Такие облака получили особое название – перламутровые облака. Совсем редко облака забираются на высоту 70-80 километров. У них тоже есть свое название – серебристые.
Не смотря на огромное количество всевозможных причудливых форм облаков в трапосфере, классифицировать их достаточно просто. Даже по внешнему виду.
Перистые облака (Cirrus, Ci).
На вид, это, пожалуй, самые легкие и хрупкие облака. Они состоят из тоненьких белых ниточек или клочьеи. Такие облака всегда имеют форму вытянутых гряд. Это, пожалуй, самые высотные трапосферные облака. Наблюдатся обычно в верхних слоях трапосферы (от 3 до 18 км над землей, в зависимоти от широт). Эти облака примечательны тем, что по вертикали они могут иметь достаточно большое протяжение (от сотен метров до нескольких километров). Видимость внутри облаков не очень высокая: всего 150-500 метров.Причиной этого является то, что состоят такие облака из достаточно крупных кристаликов льда. Из-за этого они имеют заметную скорость падения. Однако из-за ветра мы видим не вертикальные полоски, а сдвинутые и причудливым образом искривленные нити перистых облаков.
Интересно, что такие облака часто движутся впереди теплой воздушной массы. Так же они часто сопровождают антициклоны. А иногда даже являются банальными остатками кучево-дождевых облаков.
Очень интересно, что появление таких облаков может свидетельствовать о предстоящем сильном проливном дожде примерно через сутки.
Перистые облака так же делятся на несколько подвидов.
Перисто-кучевые облака (Cirrocumulus, Cc).
Расположены эти облака так же высоко, как предыдущий вид. Из таких облаков мы никогда не увидем осадков. Интересно при этом, что при появлении таких облако можно смело сказать – через несколько часов возможна гроза с ливнем. А иногда и шторм.
Такие облака прозвали “барашками” за их причедливые формы в виде небольших групп или рядов шариков. Очень часто наблюдаются с перисто-слоистыми и перистыми.
Высота нижней границы чуть выше, чем у предыдущего вида. Она простирается примерно на 6-8 километрах от земли. Протяженность по вертикали достигает километра. Однако видимость внутри намного выше перистых облаков – от 5,5 до 10 километров.
Пи таких облаках наблюдается очень интересное явление – иридизация. Оно заключается в том, что края облаков приобретаю радужную окраску, что само по себе очень красиво.
Перисто-слоистые облака (Cirrostratus, Cs).
Эти облака состоят из кристаликов льда. Их очень легко узнать: они представляют собой однородную белесую пелену, заволакивающую небо. Появляются они обычно почти сразу после перистых собратьев. Хотя высота их расположения/ такая же, как у предыдущих видов, по вертикали они намного длиннее своих собратьем. Их протяженнность колеблется от 2 до 6 километров. Видимость внутри облака очень маленькая: от 50 до 200 метров. Как и предыдущие два вида появление таких облаков сулит скорое изменение погоды. За ними следуют дожди и грозы. Почему, спаросите вы? Да все просто. Все вышеперечисленные виды облаков движутся впережи теплой воздушной массы, в которой очень много влаги. А она, в свою очередь, и является источником дождей.
Не смотря на то, что облака затягиваю небо пеленой, свет Солнца и Луны может проходить сквозь них. При этом часто лучи искажатся и образуется такое интересное явление, как гало. Она представляет собой светящееся кольцо вокруг Солнца или Луны. Но, к сожалению, это красивое явление очень недолговечно, поскольку облака очень быстрно начинают уплотнятся.
Интересный факт, что круг гало в народе являлся предзнаменованием близкого дождя. Люди верили, что это Луна или Солнце умывалось. А после водных процеду светила, по примете, выливали соду на землю.
Высоко-слоистые облака (Altostratus, As).
Внешне они представляют собой мрачную сероватую или сине-серую пелену, через которую иногда проглядывает солнышко, хотя и в виде бесформенного расплывчатого пятна.
Эти облака обитают, так сказать ниже, чем уже рассмотренные их собратья примерно на высот 3-5 километров над уровнем моря. Но они так же достаточно протяжены по вертикали - от 1 до 4 километров. Видимость в них совсем маленькая - 25-40 метров. Состав этих облаков неоднороден. В него входят как кристаллики, так и капельки воды, правда, переохлажденной.
В отличии от всех вышеперечисленных видов из этих облаков в любое время года всегда выпадают осадки в виде дождя или снега. Интересно, что дождь из таких облаков не долетает до земли, а испаряется в процессе полета.
Вслед за этими облаками появляются слоисто дождевые собратья.
Высоко-кучевые облака (Altocumulus, Ac).
Эти облака являются предвестниками скорейших ливней. Они имеют форму небольших шаров или прастинок, которые располагаются рядами или собираются в отдельные группы. Расцветка их самая различная: от белых, да синих. Протяженость их невелика -всего до нескольких сот метров. Видимоть тоже слабовата: всего то 50-70 метров. Расположены они в средних слоях стратосферы, примерно от 2 до 6 километров над землей. Помимо дождей такие облака несут вместе с собой похолодание.
Слоисто-дождевые облака (Nimbostratus, Ns).
Это хмурые тёмно-серые облака, которые представляют собой сплошной слой. Кажется, что нет ему не конца не края. Везде пасмурное небо, из которого постоянно льет дождь. Так продолжается довольно долго.
Они намного темнее своих слоистых собратьев. В отличии от всех вышеописанных облаков эти расположены в нижних слоях стратосферы. Витают они практически над землей на расстоянии от 100 метров, хотя их толщина может быть до нескольких километров.
Движения этих облаков сопровождает сильный и холодный ветер, температура понижается.
Слоистые облака (Stratus, St).
Этот вид облаков очень похож на туман. Расположены они очень низко над землей. Нижняя граница не превышает сотни метров. Иногда, когда облака летают очень низко,они могут слиться с обычным туманом.
Максимальная толщина у них сотня метров. Эти облака не всегда приносят дождь. Лишь только загустев и окрепнув, они прольют драгоценную влагу на землю. При этом дождь будет не очень сильный и намного короче, нежели дождь слоисто-дождевых облаков.
Слоисто-кучевые облака (Stratocumulus, Sc).
Такие облака не всегда приносят с собой осадки. Образуются они, когда холодный воздух приходит на смену теплому. При этом влага не выделяется, а наоборот поглощается. И дождей не наблюдается. Они имеют преимущественно серую расцветку и представлены в виде крупных волн и гряд, между которыми есть небольшие просветы. Имеют среднюю ширину - 200-800 метров.
Кучевые облака (Cumulus, Cu).
Иногда их называют вестниками хорошей погоды. Этот вид облаков мы видим наиболее часто. Белые, яркие, в виде всевозможных фигурок они потрясают и развивают наше воображение. Они имеют форму купола с плоским основанием или башен с округлыми очертаниями. Примечательно, что они очень широкие - до 5 километров и более.
Кучево-дождевые облака (Cumulonimbus, Cu).
Это очень мощные облака. Иногда их ширина достигает 14 километров. Это облака гроз, ливней, града и шквального ветра. Чаще всего к этим облакам применяют слово «тучи». Иногда они выстраиваются в так называемую линию шквалов. Интересно, что состав облаков разнится в зависимости от высоты. Если нижние слои состоят преимущественно из капелек воды, то верхние - из кристалликов льда. Развиваются они из мощных кучевых облаков, а их появление не предвещает ничего хорошего.
Кстати, облака есть не только на нашей планете. Оказывается, что везде, где есть газовая оболочка, есть и облака. Но состоят они не из воды, а, например, из серной кислоты.
Вот видео, в котором показаны различные облака: (удивительно красиво!)
Ну вот, пожалуй и все, что я хотела написать об этих белогривых лошадках в этот раз.
Думаю, не ошибусь, если предположу, что все дети в том или ином возрасте думают, что облака можно потрогать. Уж очень они похожи на кусочки ваты, плавающие на синей тарелке неба. Свой вклад в представление об облаке, как о твердом теле, вносят сказки и мультфильмы. Помните, "Облака, белогривые лошадки"? А волшебные тучки, получившиеся из скорлупок яиц в "Шляпе волшебника" Туве Янсон?
Маленьким детям трудно представить себе те грандиозные расстояния, которые мы видим на небе. То облачко, до которого кажется «рукой достать», на самом деле находится на расстоянии несколько километров от нас! Самый лучший способ показать ребенку, что такое облака и как выглядит небо, это полететь на самолете. Незабываемое впечатление, когда выныриваешь из пасмурной погоды аэропорта сквозь серые сплошные облака к солнцу! К сожалению, этот способ объяснения – увидеть облака вблизи своими глазами, - не всегда доступен.
Но, все-таки, мы сможем увидеть облако рядом! Более того, это совсем не сложно. Например, туман – чем не облако, легшее на землю? В туманный день разглядите воздух внимательно – он весь состоит из мельчайших капелек воды, которые парят и клубятся в воздухе. Или еще один пример – образование облака в ванной. Может, ребенок уже замечал, как после того, как он принимал горячую ванну, вся ванная комната заполняется туманом? Теплый влажный воздух поднимается кверху и встречается с холодным воздухом под потолком. От этого капли влаги сгущаются, становятся более крупными, и мы уже можем видеть, как под потолком ванной плывут облака. То же самое происходит и с теми облаками, которые мы видим на небе. Значит, облака – это множество мельчайших капелек воды, которые собрались вместе. Эти капельки могут высохнуть под лучами солнца, и тогда облако "растает". А могут и наоборот, начать сливаться друг с другом, становиться крупнее. И когда они станут достаточно тяжелыми, они упадут на землю – пойдет дождь. Однажды я уже рассказывала, как сделать свой маленький дождик в банке. (Когда отвечала на вопрос "Почему перед дождем бывает сильный ветер ?"). Давайте вспомним, как это делается.
В трехлитровую банку надо налить теплой воды, закрыть крышкой (желательно гладкой – стекло или металл), а на крышку положить кусочки льда. Теплый воздух в банке соприкоснувшись с холодной крышкой конденсируется на ней и капает вниз дождевыми каплями.
Облаков. Попросите ребенка выглянуть в окошко. Скорее всего, он увидит на небе облака. Если вам повезет, и за окном симпатичные фигурные облачка, поиграйте в игру: «на что похоже облако?». Пусть ребенок даст волю фантазии и попытается разглядеть в облаках сказочных существ. Если же облаков нет или они серой стеной стоят за окном, не беда – сделаем облака сами. Будем их рисовать при помощи кляксографии. Для этого акварельной краской поставьте на лист бумаги различные пятна, а потом, согнув лист пополам, разгладьте их. Когда получившиеся облачка подсохнут, пусть малыш придумает, на что они похожи. Можно взять ручку или фломастер и дорисовать недостающие детали.
Давайте попытаемся определить, к какому типу относятся эти облака.
Очень приблизительно все облака по форме можно разделить на три основных вида:
Перистые облака (как будто кто-то протянул по небу тонкие длинные нити или сделал несколько несмелых мазков белой краской);
Кучевые облака (самые интересные облака, которые плывут по небу огромными белыми горами, похожими на волшебные замки или сказочных животных);
Слоистые облака (самые скучные облака – они обычно повисают осенью и зимой, застилая собою все небо серой пеленой)
Ученые, занимающиеся изучением погоды (метеорологи), различают около десяти видов облаков, которые получаются как производные от этих трех основных видов. Кроме того, изредка еще можно наблюдать необычные виды облаков: перламутровые облака (на высоте 20-25 км) и серебристые облака (на высоте 70-80 км).
Всем видам облаков присвоены латинские аббревиатуры. Например, кучевые – Cu , слоистые -St , перистые – Ci и т.д. Подробнее о видах облаков можно узнать из этой таблицы, которую я взяла из Википедии.
| Фото из Википедии |
Я нарисовала импровизированную инфографику про разные виды облаков (откройте рисунок в новом окне, чтобы увидеть его в полном размере):
Достаньте свои семейные фотографии и сядьте с ребенком их рассматривать. Но сегодня вас не должны интересовать события, запечатленные на них. Сегодня весь интерес будет сосредоточен на небе. Какой вид облаков был летом прошлого года, когда вы отдыхали на море? А вот на этой фотографии пикника? А тут, во время катания на санках с горки во дворе? Постарайтесь найти фотографии со всеми типами облаков.
Чтобы при наблюдении неба и облаков было удобнее определять их вид, я предлагаю сделать рамку-искатель для облаков (о ней я писала здесь: "Охота за облаками "). Это квадрат с окошком внутри, через которое надо смотреть на небо. А рисунки, расположенные по сторонам квадрата, помогут тут же на месте определить тип облака.
Но если малыш подумал, что за самыми высокими облаками небо заканчивается, то это не так. Ведь понятие «небо» очень условно. Так называют ту панораму, что мы видим с поверхности Земли, глядя в сторону космоса. Если же мы начнем подниматься в небо на воображаемом воздушном шаре, то обнаружим, что никакой границы неба нет. Есть только постепенное чередование слоев атмосферы (газовой оболочки Земли).
Вот на этом рисунке я постаралась их наглядно отобразить (высота полета космического корабля дана не в масштабе, но уж очень мне хотелось уместить все на один лист). Чтобы все разглядеть подробнее, откройте рисунок в новом окне - он станет больше.
Сначала мы будем лететь в той части атмосферы, в которой достаточно много воздуха (до 80% всего кислорода атмосферы). Эту область называют тропосфера . Именно в ней летают птицы, образуются облака, формируются ветры, складывается погода. Чем выше мы поднимались в ней, тем холоднее становилась температура окружающей среды, опускаясь до -56 градусов Цельсия.
А еще выше температура опять начинает падать - эту часть атмосферы называют мезосфера . Верхнюю ее границу (линию Каймана, проходящую на высоте 100 км над уровнем моря) условились считатьтой высотой, с которой начинается космос. Именно в мезосфере образуются самые высокие облака в атмосфере – серебристые облака.
Еще выше температура снова начинает расти и достигает 1700 градусов Цельсия днем и 980 градусов ночью! Но несмотря на такие высокие значения, эта температура практически не ощущается физическими телами из-за того, что воздух на этой высоте сильно разрежен, и молекулы газов практически не взаимодействуют. Этот подъем температуры обусловлен действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения. Тут происходит ионизация воздуха, и мы можем видеть это в виде полярных сияний. Здесь летали первые космические корабли. Эту часть атмосферы назвали термосфера . Термосферу и мезосферу вместе называют ионосфера .
Еще выше расположен последний слой атмосферы – экзосфера . В ней уже почти нет воздуха, а за верхней ее границей начинается космический вакуум – безвоздушное пространство, в котором можно встретить лишь частички метеоритной пыли да отдельные атомы водорода. Именно в экзосфере летают околоземные космические аппараты, в том числе и МКС, и различного рода спутники.
Если лететь еще дальше, то мы покинем орбиту Земли и попадем в космическое пространство. Мы сможем полететь к другим планетам и звездам. И нигде на этом пути ничто не преградит нам путь. Значит, небо - это не твердь над головой, как думали древние, а то, что можно увидеть, но нельзя пощупать.
Надеюсь, Луиза будет удовлетворена этим ответом:)
Чтобы я ответила и на ваши вопросы, присылайте их мне на почту tavika2000 @ yandex.ua (убрать пробелы) с пометкой "Клуб почемучек". Все присланные в Клуб вопросы, независимо от того, публиковался на них ответ или нет, будут участвовать в розыгрыше приза, который состоится 24 мая. В этот раз призом будут занятия по физике для малышей из моего платного проекта "Нескучная наука ". Победителю, которого выберет рендом, будет открыт доступ к одному из возрастных блоков проекта, в зависимости от возраста ребенка.
По происхождению облака бывают нескольких генетических типов. Различают облака внутримассовые, образующиеся внутри однородных воздушных масс и фронтальные – на границах взаимодействия двух отличных по свойствам воздушных масс.
А. Облака внутримассового происхождения . В результате конвекции, развивающейся при нагревании неоднородной поверхности в неустойчивых воздушных массах, возникают облака конвекции – кучевые облака. Чем интенсивнее конвекция, тем больше мощность кучевых облаков. Из них могут образовываться кучево-дождевые облака. По бокам облаков наблюдаются нисходящие токи. Наиболее развиты эти облака после полудня, а ночью исчезают.
В устойчивых воздушных массах (теплых) ведущим является турбулентный перенос водяного пара вверх и его адиабатическое охлаждение.
Б. Облака фронтального типа . Возникают при встрече теплых и холодных воздушных масс на атмосферном фронте. Теплый воздух поднимается по клину холодного. Медленное поднятие теплого воздуха приводит к его адиабатическому охлаждению и конденсации водяного пара. В результате возникает сложная облачная система, захватывающая все облачные ярусы. Самая мощная часть системы (высотой 5- 6 км) находится вблизи фронта (слоисто-дождевые Ns).
Слой инверсии задерживает этот перенос. Под инверсионным слоем происходит накопление водяного пара и его радиационное выхолаживание. Возникают облака волнистой структуры (слоистые, слоисто-кучевые, высоко-кучевые).
На большой высоте, где температура поднимающегося воздуха становится ниже 0ºС, в облаках появляются ледяные кристаллики. Кристаллики могут существовать вместе с каплями, поэтому наблюдаются мощные слои водно-ледниковых облаков.
Облака делят на:
- водяные – состоящие из капелек воды;
- ледяные – состоят их кристаллического льда;
- смешанные – содержащие одновременно капельки воды и кристаллики льда.
В теплое время года водяные облака образуются главным образом в нижних слоях тропосферы, смешанные в средних, ледяные в верхних.
По международной классификации облака разделяют по высоте расположения и внешнему виду.
По высоте облака делятся на четыре семейства:
- I. облака верхнего яруса, находящиеся на высотах выше 6000 м (CH);
- II. облака среднего яруса, находящиеся на высоте от 2000 до 6000 м (CM);
- III. облака нижнего яруса, находящиеся ниже 2000 м (CL);
- IV. облака вертикального развития. Основания этих облаков находится на уровне нижнего яруса, а вершины могут достигать положения облаков верхнего яруса.
По внешнему виду облака делят на 10 родов. Рода распределяются по семействам следующим образом:
Верхний ярус :
- Перистые Cirrus (Ci) – выглядят как отдельные нити, гряды или полосы волокнистой структуры;
- Перисто-кучевые Cirrocumulus (Cc) – гряды или пласты, имеющие структуру из очень мелких хлопьев, шариков, завитков (барашков);
- Перисто-слоистые Cirrostratus (Cs) – тонкая прозрачная белесоватая вуаль частично или полностью закрывающая небосвод.
Все облака верхнего яруса ледяные.
Средний ярус :
- Высококучевые Altocumulus (Ac) – облачные пласты или гряды белого или серого цвета. Состоят из мельчайших капелек воды.
- Высоко-слоистые Altostratus (As) – могут проникать и в верхний ярус, имеют большую мощность, молочно-серый облачный покров целиком застилающий небо. Относятся к смешанным облакам. Дают слабые моросящие или в виде мелкого снега осадки.
Нижний ярус :
- Слоисто-кучевые Stratocumulus (Sc) – гряды или слои из глыб и валов серого цвета. Водяные, дают слабые осадки в виде мороси, в переохлажденном виде не дают осадков;
- Слоистые Stratus (St) – самые низкие облака в виде однородного серого цвета. Облака водяные, осадки из них выпадают в виде мороси, мелкого снега, крупы.
- Слоисто-дождевые Nimbostratus (Ns) – бесформенные, серого цвета большой мощности. Облака смешанного типа дают обложные осадки.
- Кучевые Cumulus (Cu) – плотные облачные клубы и кучи с резко очерченными контурами и почти горизонтальным основанием. Водяные, осадков не дают.
10. Кучево-дождевые Cumulonimbus (Cb) – мощные кучеобразные массы, очень сильно развитые по вертикали в виде гор и башен. Вершины их приплюснуты. В верхней части они ледяные, в нижней – водяные. Дают осадки ливневого характера, иногда с градом. С ними связаны грозы, поэтому их часто называют ливневыми или грозовыми.
Типы облаков и высота, на которой они образуются в средних широтах
Образование облаков возможно и вне тропосферы, но они изучены значительно меньше. Например, в стратосфере могут наблюдаться перламутровые облака, а в мезосфере – серебристые облака.
Литература
- Зубащенко Е.М. Региональная физическая география. Климаты Земли: учебно-методическое пособие. Часть 1. / Е.М. Зубащенко, В.И. Шмыков, А.Я. Немыкин, Н.В. Полякова. – Воронеж: ВГПУ, 2007. – 183 с.
Облака состоят из капелек воды, поднятых в небо нагретым воздухом. Вверху холоднее, чем у поверхности земли (), воздух остывает, и пар конденсируется.
Но в самом начале этого процесса капелькам необходимы мельчайшие частицы пыли, к которым могут прилипнуть молекулы воды. Их называют конденсационными зернами . Даже абсолютно чистый воздух может быть «перенасыщенным», то есть содержать излишек водяных паров, но они не могут конденсироваться в капли.
Облака, пронизанные солнечными лучами, кажутся белыми, но часто облачное небо выглядит пасмурным и серым. Значит, облака столь плотны, многослойны, что преграждают путь солнечным лучам.
Облако может показаться и совсем черным, если оно содержит много частиц пыли или копоти, что чаще всего и случается над промышленными районами.
Облака образуются в пространстве между поверхностью Земли и верхними слоями тропосферы (что это такое? ) приблизительно до высоты 14 км.
Различают три яруса тропосферы, где наиболее часто возникают определенные типы облаков, Самые высокие располагаются между 7 и 14 км и целиком состоят из кристалликов льда. Они похожи на нежную белую вуаль, перья или бахрому и называются перистыми .
Облака средних высот можно наблюдать между 2 и 7 км, они состоят из кристалликов льда и крошечных дождевых капель. К ним относятся барашки, предвещающие перемену погоды, и сплошные серые слоистые облака, сулящие ненастье.
Низко нависающие облака располагаются на высоте около 2 км и состоят уже исключительно из водяных капелек. Если по небу растянуто рваное покрывало слоисто-кучевых облаков, то погода остается хорошей, ясной. Но к тому же типу относятся и монотонные сплошные серые слоистые облака, которые часто сеют моросящий дождик, и слоисто-дождевые, всегда чреватые осадками.
Мощные кучевые облака - спутники устойчивой хорошей погоды. Порой они разыгрывают целые представления: то напоминают огромные кочаны цветной капусты, то какое - нибудь животное или даже человеческое лицо.
Вопросом «Что такое облако?» люди задавались ещё в те далёкие времена, когда по небу летали только птицы и сами облака. Википедия тогда ещё не существовала, да и «Детской энциклопедии» ещё никто не придумал, и не издал. Поэтому что только не придумывали некоторые фантазёры, чтобы объяснить это явление природы.
Из-за того, что снизу облака кажутся такими мягкими и пушистыми, было время, когда люди думали, что они состоят из пуха.
Встречались и более забавные предположения о том из чего сделаны эти небесные образования. Говорили даже, что строительным материалом белых громадин, плывущих по небу, является сладкая вата.
Конечно же, это выдумки. Из чего состоит облако, учёные узнали в конце XVIII века. Произошло это, когда человечество нашло способ подняться в небо. Тогда-то и удалось ответить на вопрос: из чего состоит облако? Выяснилось, что кажущиеся снизу белыми и плотными облака – это на самом деле обычный туман. Так что прогулки в туманную погоду представляют собой путешествие сквозь облако.
В те же годы люди узнали из чего состоят тучи. Ведь до этого их природу объясняли тоже по-разному. Но обо всём этом будет рассказано чуть позже.
Вообще облака могут состоять не только из капелек воды, как обычный туман, но и из кристалликов льда. Всё зависит от того, на какой высоте они образуются.
Чаще всего появляются облака на высоте от 6 до 20 км от поверхности нашей планеты. Эта часть атмосферы носит название тропосфера. Как раз здесь и образуются облака, состоящие из водяных капелек. Температура внутри таких образований обычно выше -10 0 С. Облака, которые образуются на этой высоте, могут иметь разную структуру и форму.
Есть и такие облака, которые появляются на свет значительно выше. Например, так называемые, перламутровые облака рождаются в 20-25 км от Земли. Однако рекордсменами являются практически невидимые без специального оборудования серебристые облака. Их колыбель находится на высоте от 70 до 80 км над уровнем моря.
Отчего и как появляются облака?
Но как образуются облака? Для детей это очень важный вопрос. Чтобы на него ответить, надо познакомиться с ещё одним интересным физическим явлением – конденсацией. Что же это такое?
Все мы не раз видели, как из носика кипящего чайника идёт пар. Если же подставить под эту струйку холодное блюдечко, то на его поверхности появятся капельки воды. Это явление и называется конденсацией.
В верхних слоях атмосферы происходят примерно такие же процессы. Водяной пар, поднимаясь всё выше и выше, охлаждается и начинает конденсироваться в капельки жидкости, из которых и формируются облака. Размер этих капелек невероятно мал – в 100, а иногда и в 1000 раз меньше 1 мм. Если же пару удастся подняться очень высоко, то он перейдёт не в жидкое, а в твёрдое состояние. Поэтому в самых верхних слоях атмосферы облака и состоят из мельчайших кусочков льда.
Но чтобы пар начал конденсироваться только понижения температуры недостаточно. Центром каждой капельки или кристаллика является мельчайшая пылинка, вокруг которой и собралась влага.
Кстати, именно по этой причине над городами, где много машин или больших заводов часто можно наблюдать очень большие облака. Ведь в таких местах разных загрязняющих воздух частиц в атмосфере значительно больше, чем в малозаселённых районах нашей планеты.
Почему облака летают?
С поверхности Земли облака кажутся такими лёгкими и воздушными. На самом деле они могут весить много тонн. Как же целое облако воды, состоящее из огромного скопления водяных капелек держаться в воздухе? Всё очень просто. Размер каждой капельки настолько мал, что даже небольшого поток воздуха, поднимающийся от Земли, останавливает их падение.
Учёные подсчитали, что скорость восходящего потока для удержания облака может быть всего 50 см в секунду. Если перевести это число в более понятную форму, то получится очень маленькая величина – 1,8 км/ч. А это гораздо меньше скорости пешехода.
Какие бывают облака?
Красивые белые горы, плывущие по ярко-голубому небу, всегда радуют глаз. Но почему они кажутся именно такими?
Оказывается, чем больше солнечного света проходит сквозь облака, тем белее они кажутся нам с Земли. Серое пасмурное небо означает только то, что облачный слой очень плотный и лучи солнца сквозь него практически не проходят. А вот чёрные тучи чаще всего просто содержат много пыли. Облачные образования такого цвета часто появляются опять же над промышленными районами, где загрязнение воздуха наиболее сильное.
Но облака различаются не только по цвету, но и по форме. Общепринятое название облаков, как правило, и описывает их внешний вид. Хотя учёные и придумали очень сложную классификацию облачности, чётко можно выделить только три вида облаков.
Именно этот вид скопления водяных паров в небе мы чаще всего и называем облаками. Это те самые ослепительно белые громадины, плавно меняющие свою форму. Именно за ними люди любят наблюдать, представляя, на кого они похожи. Такая облачность совершенно не напрягает. И это не удивительно, ведь кучевые облака – спутники хорошей погоды.
Однако именно этот вид облаков периодически превращается в тучи, которые учёные так и называют кучево-дождевые облака. Из чего состоит туча? Собственно из того же, что и все облака. Как правило, её нижние слои представляют собой капельки воды. А вот верхняя часть дождевых облаков состоит из ледяных кристалликов. Из-за этой многослойности высота туч может быть очень большой, достигая иногда 10 км.
Слоистые облака уже не так прекрасны. Чаще всего они серого цвета самых разных оттенков. Такие облака достаточно плотны и состоят исключительно из готовых к падению на Землю капель. Плавают они не так уж и высоко над поверхностью. В этом случае высота облаков над землей примерно 1-2 км.
Если небо покрыли слоистые облака вперемешку с кучевыми, то ничего страшно – погода вряд ли испортится. Такой вид облачности часто ещё называют слоисто-кучевые облака. Кстати, именно подобный вид облаков предстаёт перед мысленным взором, когда нужно ответить на вопрос: «Что такое облачность?». А вот сплошное серое покрывало всегда наводит на мысль о долгом и нудном дожде.
А этот вид облаков располагается достаточно высоко. Их можно наблюдать примерно на семи километровой высоте. Похожи они на барашки или размазанные в небе мазки масляной краски.
Такая облачность говорит о скорой перемене погоды не в лучшую сторону. Кстати, наиболее фотогеничны именно перистые облака. Фото, на которых они присутствуют, выглядят невероятно эффектно.
Облака очень тяжёлые. В среднем их вес составляет около 10 тонн. Кроме того, они ещё имеют и огромные размеры. Одно облако может тянуться на расстояние более 10 км, а грозовые облака могут простираться на такое же расстояние в высоту.
Продолжительность «жизни» облаков зависит от влажности воздуха. При нормальной влажности облако может существовать очень продолжительное время. А вот при низкой, капельки воды, из которой состоит облако, начнут быстро испаряться и прожить оно может не более 15 минут.
Трудно представить, глядя на проплывающие по небу облака, что это чудо природы можно создать в домашних условиях. Хотя на самом деле настоящее облако можно сделать искусственно. Правда, для этого понадобится специальное оборудование. Придумал, как сделать облака голландский художник Бернднаут Смильде. Его самодельные облака живут недолго, около 10 секунд. Но за это время их можно сфотографировать или снять момент рождения маленького облачка на видео.
Такое явление как облачность наблюдается не только на Земле, но и на нескольких других планетах Солнечной системы. Облака были обнаружены в атмосфере Венеры и Марса, а также на спутниках Сатурна – Титане и Нептуна – Тритоне.
В 2004 году несколько метеорологов и физиков объединились в составе международной организации «Общество любителей облаков». Они не только сами любуются этими причудливыми созданиями земной атмосферы, но и призывают всех поднять глаза к небу, чтобы полюбоваться прекрасными и разнообразными облаками.
Удивительно, но все про облака не знают даже учёные. Их изучение продолжается до сих пор. И в России, и в США до сих пор работают программы по выяснению всех свойств этих красивых, белоснежных, воздушных островов.
