Андрей Шляхов - География на пальцах

Вследствие испарения воды с поверхности океанов и прочих водоемов в тропосфере всегда присутствует водяной пар. Испарение зависит от температуры воздуха, наличия и скорости ветра, характера рельефа, растительного покрова и цвета почвы (темная почва интенсивнее поглощает солнечное излучение, сильнее нагревается и интенсивнее испаряет воду). Ветер имеет очень важное значение для испарения, поскольку он постоянно заменяет насыщенный водяными парами воздух на менее насыщенный.

Обратите внимание!Не путайте такие понятия, как «испарение» и «испаряемость»! Испарение – это процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в парообразное или газообразное, происходящий на поверхности вещества. Испаряемость – это величина потенциального испарения при данных условиях в единицу времени, то есть количество воды, которое могло бы испариться с данной территории за единицу времени. Испаряемость и испарение могут не коррелировать друг с другом. Так, например, в пустыне испаряемость большая, а испарение выражено незначительно, поскольку испарять практически нечего.

Показатель содержания воды (водяных паров) в воздухе называют влажностью воздуха.

Влажность воздуха зависит от места (над материками воздух сухой, а над океанами – влажный) и от температуры воздуха. Чем выше температура, тем сильнее расширяется воздух и тем больше воды он может содержать в виде пара. При определенной температуре воздух может принимать водяные пары до известного предела, то есть – до насыщения. При охлаждении ненасыщенный воздух будет постепенно приближаться к точке насыщения. Температура, при которой данный ненасыщенный воздух переходит к насыщению, называется точкой росы. Если насыщенный воздух будет охлаждаться дальше, то в нем начнется сгущение избыточных водяных паров. Вода начнет конденсироваться, образуются облака, а затем выпадают осадки.

Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность воздуха.

Абсолютной влажностью называется фактическое содержание водяного пара в единице объема воздуха в данный момент. Абсолютная влажность измеряется в граммах на кубический метр (г/м³).

Максимальной влажностью называется предельно возможное содержание пара в воздухе при данной температуре. Если абсолютная влажность равна максимальной, то воздух считается насыщенным водяным паром.

Относительная влажность представляет собой отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в долях или в процентах. Относительная влажность показывает, насколько воздух близок к насыщению водяным паром. Относительная влажность может возрастать как вследствие повышения испарения, так и вследствие понижения температуры воздуха.

Относительная влажность воздуха является одной из характеристик погоды.

Влажность воздуха измеряют при помощи прибора, который называется гигрометром.

Концентрируясь в атмосфере, водяной пар образует облака – скопления взвешенных в атмосфере продуктов конденсации водяного пара (капель воды или мельчайших кристаллов льда). Облака делятся на перистые, слоистые, кучевые, слоисто-дождевые и кучево-дождевые.

Перистые облака формируются на большой высоте – в стратосфере. Они состоят из кристаллов льда и осадков из них не выпадает. Слоистые облака, однообразные и бледные, формируются в тропосфере на высоте от 100 до 400 м (иногда могут наблюдаться и на высоте в 30 м). Осадков эти облака практически не приносят, лишь иногда из них могут выпадать снежные зерна или морось – медленный мелкий дождь. Кучевые облака Кучевые облака плотные, ярко-белые, имеющие выраженное вертикальное развитие, осадков не приносят. Слоисто-дождевые облака, закрывающие весь небосвод, приносят длительные осадки. Кучево-дождевые облака, имеющие свинцово-черную окраску, приносят грозы и ливни.

Грозой называют атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаками и земной поверхностью возникают электрические разряды – молнии, сопровождаемые быстро распространяющиеся в воздухе звуковой волной (громом).

Облачность измеряют по 10-балльной шкале, 1 балл которой соответствует 10 % площади небосвода. Среднегодовая облачность всей Земли составляет 4,9 балла. Минимальная среднегодовая облачность (примерно 0,2 балла) наблюдается во внутренних областях Антарктиды и в тропических пустынях, а максимальная (более 9 баллов) – над Белым морем и над северной частью Атлантического океана.

Причиной выпадения атмосферных осадков является охлаждение воздуха до точки росы. Воздух охлаждается при подъеме вверх или вследствие контакта с более холодными массами воздуха.

Измерение количества осадков происходит с помощью дождемера (ведра-осадкомера) – металлической емкости цилиндрической формы высотой 40 см и площадью сечения 500 см². Метеорологи оперируют понятиями суточного, месячного и годового количества осадков для определенной территории. Количество атмосферных осадков измеряют в миллиметрах, по толщине возникшего на поверхности слоя воды.

Количество осадков зависит от следующих факторов:

– от температуры воздуха, которая влияет на испарение и количество влаги, поглощаемой воздухом (влагоемкость);

– от характера циркуляции воздушных масс – если воздух перемещается с моря на сушу, осадков выпадает больше;

– от высоты территории над уровнем океана, обуславливающей температуру воздуха, и от направления горных хребтов. Становясь препятствием для движущихся воздушных масс, горы вынуждают их подниматься вверх, что сопровождается охлаждением, конденсацией водяного пара и образованием осадков;

– от наличия и характера морских течений. Воздух, нагревшийся и насытившийся влагой над теплыми течениями, легко образует осадки при перемещении в более холодные районы. Холодные течения производят обратное действие – охладившийся над ними воздух имеет малую влагоемкость, вдобавок испарение холодной воды небольшое. Поэтому воздух, приходящий от холодного течения, осадков не приносит.

По агрегатному состоянию атмосферные осадки делят на жидкие и твердые.

К жидким атмосферным осадкам относятся роса, морось и дождь. Морось отличается от дождя малым размером капель, диаметр которых не превышает 0,5 мм, и очень низкой скоростью их падения. Кажется, что капли не падают вниз, а висят в воздухе.

К твердым атмосферным осадкам относятся иней, изморозь, снег, крупа, гололед и град.

Инеем называется тонкий слой кристаллического водного льда, нарастающего на поверхности земли и наземных предметах при отрицательной температуре почвы, малооблачном небе и слабом ветре.