formarea norilor

O proprietate remarcabilă a vaporilor de apă, care se distinge de alte gaze incluse în atmosferă, constă într-o schimbare în valoarea sa în funcție de temperatura aerului. Dacă a marcat conținutul de vapori de apă în unități de greutate, care ar fi, de exemplu, la 27 ° în 1 kg de aer poate conține un număr maxim de 23 g de vapori de apă, iar la 0 ° - 4 numai la temperaturi joase, cantitatea de vapori de apă din aer este neglijabilă puțin. De exemplu, 1 kg de aer, la o temperatură de 33 ° sub zero poate fi conținut numai 0,2 g de vapori de apă. Aceasta este de 115 de ori mai mică decât cantitatea de abur conținută în 1 kg de aer, la o temperatură de 27 ° peste zero. Deoarece înălțimea temperaturii aerului scade, cantitatea de vapori de apă și scade rapid cu altitudinea. Prin urmare, într-un strat de la suprafață până la o înălțime de 1,5 km jumătate din umiditatea conținută în troposferă concentrat.

Cu această caracteristică de abur este legat de mai multe procese - condensare, evaporare, „formarea de diferite forme de nori, precipitații precipitații, deci necesară pentru existența vieții pe Pământ.

După cum știm, aerul devine saturat cu vapori de apă, atunci când valoarea acesteia din urmă la o temperatură dată, atinge un maxim. Prin urmare, în cazul în care aerul saturat este răcit, atunci există exces de vapori de apă sunt condensate, adică. E. În stare lichidă sau solidă, și cade sub formă de ploaie. Character precipitare (lichid sau solid), depinde de temperatura aerului. Dacă aerul este saturat cu vapori de apă se încălzește dimpotrivă, este scos din starea de saturație și condensare este terminată. Apoi, există condiții favorabile pentru evaporarea de pe suprafața mărilor și oceanelor, suprafața zonelor umede, vegetația, și peste tot unde există alimentare cu apă, deoarece aerul într-un efort de a umple lipsa de umiditate, absoarbe cantitatea lipsă de ea la o temperatură dată. În condiții favorabile, chiar și aer îmbogățit cu umiditate prin evaporare la suprafața zăpezii și gheții.

Evaporarea are loc mai rapid, cu atât mai mult aerul este scos din starea de saturație. Prin urmare, într-o zi limpede la zi evaporarea suprafeței de încălzire dintr-un strat de suprafață umedă a corpurilor de apă de aer și de suprafață la sol are loc cel mai viguros. Invers, când noaptea aerului și apropierea acesteia de răcire la starea de saturație începe condensarea vaporilor de apă conținuți, formarea de ceață de condensare. În aceste cazuri, evaporarea de la suprafață este terminată.

Pentru condensarea aburului, ceea ce duce la formarea norilor, necesită unele vapori de apă în exces în exces de saturație. O astfel de exces poate avea loc fie din cauza o creștere a conținutului de umiditate al aerului, fie din cauza scăderii temperaturii sale sub punctul de condensare.

Creșterea conținutului de umiditate al aerului se datorează evaporării de suprafața de dedesubt. Temperatura aerului este redusă sau ca urmare a contactului său cu suprafața rece și radiația care stau la baza sau în timpul ridicării datorită expansiunii și răcirea aerului adiabatic. In natura, ambii factori operează în mod obișnuit împreună, dar în cantități mari, și cel mai adesea răcite cu aer crește în sus. În ceea ce privește creșterea conținutului de umiditate din cauza evaporării, este lent și rareori este esențială pentru formarea ploilor abundente.

Mult mai semnificativ aerul este răcit prin radiație în întuneric la suprafață și la limita superioară a norilor. Intensitatea radiației de pe suprafața pământului de răcire și de aer depinde de gradul de acoperire cu nori de pe cer. În special aerul este răcit intens strat la sol datorită suprafeței de emisie a pământului, la o vreme fără nori, care de multe ori duce la formarea de ceață. Și totuși, principala formatiune cauza nor, așa cum sa menționat deja, expansiunea adiabatică se realizează la o mișcări de aer în creștere. Viteza verticală este mică, o medie de aproximativ 3-5 m / s. Cu toate acestea, atunci când consideră că ridicarea sau coborârea procesului de masă de aer este efectuată pentru o lungă perioadă de timp, devine clar ce un rol imens jucat de mișcarea ascendentă a volumelor mari de aer în formarea de nori și precipitații. Într-adevăr, dacă presupunem că viteza medie a ascensorului de aer este de 3 m / sec, masa de aer într-o zi, poate să crească mai mult de 2,5 km, și în condiții normale să se răcească la 20-25 ° C. La conținutul de umiditate optimă a aerului este răcit suficient pentru a forma o nebulozitate puternică și precipitații de precipitații grele grele.

O creștere semnificativă a maselor mari de aer cauzate de convecție și stratificarea termică cu aer instabil. În acest caz, viteza de ridicare este adesea mare ca 10 m / sec sau mai mult, astfel încât formarea norilor convectivi și precipitarea are loc mai rapid.

Printre alte cauze mișcarea pe verticală a aerului, un rol important îl joacă frecarea aerului pe suprafața pământului, turbulențe, întâlnirea fluxului de aer cu obstacole de munte și t. D. În unele cazuri (în special în ciclon) frecare determină convergența fluxurilor și mișcarea ascendentă a aerului, în alte cazuri (în special în anticiclonale) - divergență de curgere și mișcarea descendentă a aerului.

La o întâlnire cu lanțuri muntoase și dealuri, cu tot aerul tinde să curgă în jurul lor. Cu toate acestea, în cazul în care obstacolul minier substanțial în lățime, aerul se ridică de-a lungul pante și trece peste creasta leeward. Atunci când stratificarea instabilă de aer l de ridicare pe pantele Windward ale lanturilor muntoase apar rapid. Prin urmare, pe elevații laterale sau creste Windward în nori stratiformi masă de aer stabil stratificate sunt formate, din care cad ploi prelungite de intensitate ușoară până la moderată. Aceasta apare cel mai des în timpul iernii. Vara, stratificarea masei de aer cu instabile umflături atunci când se confruntă cu viteze mari îndreptate în sus, ceea ce duce la formarea unei puternice și cumulus cumulonimbus dând un conținut de umiditate suficient ploii torențiale aerului.

Procesul de formare a norului și precipitații la prima vedere pare simplu, reductibil la faptul că, ca urmare a creșterii și răcirea condensează vaporii de apă, apoi picăturile de apă, care fuzionează cu ele, devin mai mari și cad la pământ sub formă de precipitații. Cu toate acestea, în realitate formarea de nori și precipitații este un proces fizic foarte complex. În ultimele două sau trei decenii, studiul procesului de formare a norului se realizează nu numai în laborator, în cazul în care celulele speciale create în mod artificial și nori împrăștiate, dar în condiții naturale, prin utilizarea instrumentelor care sunt ridicate împreună cu observatorii pe aeronavă de cercetare. În ultimii ani, multe dintre detaliile proceselor de formare cloud au devenit mai clare.

Condensarea vaporilor de apă în apropierea solului duce la formarea de ceață. Umiditatea relativă este de obicei se apropie de 100%. Când ceața de condensare nivel este la sol.

Apa, sau o picătură de lichid, norii sunt compuse din picături de apă. Aici sub zero picături de apă de temperatură au o temperatură pozitivă și peste - .. Negativ, adică sunt racim. mici picaturi de apa poate fi la o temperatură de -10 °, -20 ° și chiar -30 °. Ele constau din nori de apă suprarăcite. Cu câteva grade sub zero (până la -10 °, -20 °), în nori domină picăturile racim. Pe măsură ce temperatura scade cantitatea de cristale de gheață crește și la temperaturi sub - 30 ° nori de obicei compus din cristale de gheață. nori amestecate constau din picături suprarăcite de cristale de apă și gheață. Studiile au arătat că apa pură, gheață pură și nori mixte apar aproape la fel de multe ori în centura mijlocie a Europei. Desigur, norii de apă pură cel mai des în jumătatea caldă a anului, și norii de gheață - în frig.

Conform structurii sale, forma și înălțimea diferitelor nori. În consecință, renunțarea la aceste sedimente sunt atomizate și grosiere, lichid și solid. Pentru a înțelege detaliile de formare a diferitelor tipuri de nori și precipitații, este necesar să se cunoască caracteristicile microfizici structurii de nori, mai presus de toate, structura lor de fază (de ex., E. Consta dacă acestea sunt din picături de apă sau de cristale de gheață), conținutul de apă, motivul pentru creșterea de picături și așa mai departe. D.