Когда и почему идет дождь: от чего зависит его продолжительность. Где рождается дождевая капля

Дождь является одним из самых распространенных погодных явлений. Однако не все знают, почему идет дождь, хоть эту информацию давали преподаватели еще в младших классах. Мировой круговорот воды начинается с теплового воздействия. Под палящими лучами солнца жидкость испаряется с поверхностей водоемов, рек, морей и океанов. Она превращается в пар и устремляется ввысь. В странах с высокой влажностью маленькие пузырьки можно легко заметить.

Причины появления

Науки, которые изучают любые виды осадков, носят название метеорология и климатология. Они выделяют 4 основных причины:

1. Возвышенные формы рельефа.
2. Восходящее перемещение воздушных масс.
3. Наличие водяных паров, которые способствуют образованию осадков в виде дождя.
4. Встреча и взаимодействие потоков холодного и теплого воздуха.

Можно провести небольшой опыт в домашних условиях и увидеть наглядно, как происходит мировой круговорот воды.

Для этого нужно взять небольшую емкость, набрать в нее воды и поставить на огонь закипать. Кастрюлю нужно накрыть прозрачной крышкой. Когда жидкость нагреется, она начнет превращаться в пар, и мелкие капельки начнут скапливаться на поверхности крышки, а потом обратно падать в кастрюлю с кипящей водой и снова превращаться в пар.

Восходящие движения

Солнечные лучи нагревают землю, и начинается процесс испарения влаги. Это происходит не только с почвой, но и с водными поверхностями. Испарившаяся жидкость находится в воздухе. Согласно законам физики, теплый воздух перемещается в верхние слои атмосферы вместе с водяными пузырьками, которые в нем содержатся.

Основные физические понятия - абсолютная влажность (количество пара, которое содержится в воздухе на текущий момент) и относительная (по отношению к влажности, которая наблюдается при данной температуре). Чем горячее воздух, тем больше водяного пара в нем содержится.

Во всех воздушных потоках содержится влага, но чем выше она поднимается, тем ниже становится температура воздуха. Она начинает конденсироваться, и на небе появляются облака. Когда температура достигает нижней отметки, и облако уже не способно удерживать то количество влаги, которое в нем содержится, начинается дождь.

Процесс аналогичен тому, что происходит с восходящими воздушными массами. Правило образования осадков работает только в том случае, если водяным пузырькам есть откуда взяться - с листовой пластины, водной поверхности, свежевспаханной почвы и т. д.

Но если человек находится, к примеру, в пустыне Сахаре, солнечные лучи не станут причиной появления дождя, поскольку влаге неоткуда взяться.

Дождь – самая распространенная разновидность атмосферных осадков. Еще в младших классах ученикам рассказывают, откуда берется дождь. Но, несмотря на доступность учительских объяснений, остается много неясных «почему ». Например, почему маленькое облако способно вылить потоки ливня, тогда, как черные тучи проходят мимо, даже не брызнув? Почему капли бывают разных размеров и как они формируются ?

Дождь и круговорот воды в природе

Все начинается с тепла. Солнечная энергия заставляет воду испаряться с поверхностей океанов, озер, морей, рек, других водоемов, почвы и даже растений. Превращаясь в пар, она поднимается в воздух. Сила ветра ускоряет процесс. Маленькие водные частицы не осязаемы. При высокой влажности (особенно в тропической зоне) можно заметить, как пузырьки кружат вокруг, не опускаясь, а наоборот, стремясь ввысь.

Причины дождя (образования осадков)

Климатология и метеорология – науки, прямо интересующиеся любыми осадками, выделяют 4 основные причины появление дождя:

1. Восходящие движения воздуха
2. Наличие в воздухе водяного пара, в количестве, достаточном для образования дождя
3. Встреча теплых и холодных воздушных потоков
4. Наличие возвышенных форм рельефа

Восходящие движения воздуха

Солнце нагревает земную поверхность, и с нее начинает испаряться влага. Процесс испарения происходит не только непосредственно с почвы, но и с поверхности океана, моря, озера, а также с листовых пластинок и человеческой кожи. Вся вода, которая испарилась, пока находиться в воздухе. Но, нагретый воздух – в соответствии с законами физики, начинает медленно подниматься вверх. Вместе со всей, содержащейся в нем, водой.

Материалы по теме:

Как самолеты садятся в сильный туман и дождь?

Нужно помнить важные физические понятия – относительная и абсолютная влажность. Абсолютная – это то количество водяного пара, которое уже – в данный момент, содержится в воздухе. Относительная влажность – это та влажность, которая есть, по отношению к той, что может быть при данной температуре. И последний физический закон – чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара он может удержать в себе.

Дети очень любят резвиться под летним дождем, ходить по лужам, измеряя их глубину, и пускать кораблики по журчащим ручьям. И в детстве всех без исключения волнует вопрос – почему идет дождь ?
Когда небо затягивается хмурыми, темными тучами, капли в них становятся все более тяжелыми и большими. Не держась в воздухе из-за собственного веса, капли падают на землю – идет дождь.
Откуда и почему в небе, в облаках и тучах есть вода?
На земле находится очень много воды – она содержится везде: в озерах, реках, морях, в листьях деревьев, даже организм человека состоит из 80 % воды. Под воздействием солнечного тепла эта влага начинает испаряться с поверхности земли. Испаряются очень маленькие капельки воды – настолько маленькие, что их почти не видно – эти капельки называются водяной пар. Больше всего воды испаряется с больших озер и рек.
Как происходит испарение можно увидеть ранним утром – над рекой начинает стелиться дымчато-белый пар, иногда его еще называют туманом. Также при кипении чайника или кастрюли с водой — вода испаряется, образуя пар.

Ответ на вопрос — почему идет дождь: круговорот воды в природе

Испаряясь, капельки воды поднимаются все выше и выше в небо, а ветер собирает их в причудливой формы белоснежные облака. Со временем капелек воды в облаке становится все больше и больше, и из-за большого количества воды, облако перестает пропускать солнечный свет. Оно становится все больше, темнее и тяжелее и уже называется не облако, а туча. И из этой тучи, отяжелевшие капельки воды, соединяясь друг с другом, падают на землю в виде дождя.
Иногда, когда наверху очень холодно, капельки замерзают, и падают маленькими льдинками – это называется град.
Зимой, из – за мороза, пар даже не собирается в капельки, а сразу становится снежинками, которые имеют саму разнообразную форму. Зимой не идут дожди – вместо воды на землю падают такие пушистые снежинки.
Вода испаряясь, попадает в облака, оттуда опять на землю, в виде дождя, снега или града, попав на почву, вода уходит в подземные воды, напитывая реки, озера, моря. Этот круговорот имеет название- круговорот воды в природе.

Дома можно провести такой опыт: поставить на огонь кастрюльку с прозрачной крышкой, наполненную водой. Испаряясь, вода, в виде пара будет подниматься наверх, оставаться на крышке капельками, а затем падать вниз, впоследствии испаряясь снова. Так дома можно устроить свой дождик, и понаблюдать круговорот воды в природе.

После того как директор одной из американских радиостанций промок до нитки, попав под осенний дождь, в эфире появилась передача «Прогноз погоды», которой ранее не существовало. Сведения оказались актуальными, ведь никогда не лишним будет узнать, стоит ли сегодня захватить зонтик и нужно ли выходить из дому, так как, например, в Португалии дождь и ветер являются уважительной причиной, чтобы не появиться на работе.

Дождь — это один из видов атмосферных осадков, которые выпадают в основном из слоисто-дождевых и высокослоистых облаков в виде водных капель с диаметром от 0,5 до 7 мм. Дождь обычно идёт из облаков смешанного типа, содержащих переохлаждённые капли или ледяные кристаллы.

Капли дождя выпадают после того, как мелкие частички воды, обладающие сферической формой, сливаются в более крупные, или когда они примерзают к ледяному кристаллику. В отличие от общепринятого мнения, формы слезинки они не имеют, поскольку с нижней стороны приплюснуты из-за давления встречного воздушного потока.

Вначале эти капли достаточно легки для того, чтобы воздух давал им возможность не покидать облако. Поскольку внутри тучи они постоянно двигаются и сталкиваются друг с другом, сливаясь и увеличиваясь в размерах, они начинают постепенно опускаться вниз, продолжая увеличиваться. Этот процесс длится до тех пор, пока водяные частицы не наберут нужной массы, дающей им возможность преодолеть сопротивление воздуха и пролить на землю капли дождя.

Если водяные частички находятся в облаках, внутри которых температура достаточно высока, чтобы не превратиться в ледяные кристаллы, слияние капель друг с другом происходит постоянно и чрезвычайно интенсивно. Дождь идёт из них не так часто, как из облаков, внутри которых температура ниже нуля: дабы выпасть из облака, ледяные кристаллы набирают необходимую массу довольно быстро.

Если между облаком и поверхностью земли в это время наблюдается очень высокая разница в температурных показателях, то замёрзшие кристаллики таят, не долетев до земной поверхности – и на землю выпадают капли дождя (наиболее крупные капли получаются при таянии града).

Интересно, что чем крупнее капли осадков, тем сильнее дождь, но обычно он довольно быстро проходит. Скорость выпадения таких осадков может составлять от 9 до 30 м/с (обычно это характерно для летнего или весеннего дождя). А вот если капли дождя окажутся мелкими, то такие осадки могут идти несколько дней и даже недель – до земли вода летит «неторопливо», на скорости от 2 до 6,6 м/с, что характерно для осенних дождей.

Интенсивность осадков

Одним из важных показателей количества осадков в природе является фиксирование интенсивности дождя – объём дождевых капель, выпадающих за определённое время.

Толщина слоя выпавшей дождевой воды обычно измеряется в миллиметрах: один миллиметр слоя воды равен одному килограмму капель дождя, выпавшем на одном квадратном метре (показатель интенсивности осадков обычно колеблется от 1,25 мм/ч до 100 мм/ч). Учитывая объём осадков, который выпадает за определённый период времени, различают слабый, умеренный и проливной дождь.

Обложные осадки

Со скоростью 2,5 мм/ч, слабый дождь выпадает вне зависимости от поры года при плюсовой температуре в умеренных и высоких широтах из тёмных высоко-слоистых, слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков. Обложные осадки длятся от нескольких часов до нескольких недель и охватывают огромную территорию. Если осадки данного типа продолжительны, то они довольно часто вредят природе: влажность в атмосфере сильно увеличивается, а растения из-за перенасыщения влагой начинают гнить.

Моросящие осадки

Умеренные дожди идут со скоростью от 2,5 до 8 мм/ч в виде мелких капель из слоистых и слоисто-кучевых облаков. Длятся эти осадки недолго, от нескольких часов до двух суток, их количество минимально, а потому дождь не оказывает на природу негативного влияния.

Ливневые осадки

Ливневые осадки – это сильный дождь с ветром, что нередко выпадает в умеренных широтах обычно в тёплое время года. Такой проливной дождь характеризуется высокой скоростью выпадения (более 8 мм/ч) и небольшой длительностью, не более нескольких часов. Исключение – майский дождь, который может идти до трёх суток, а также ливневые осадки, выпадающие в тропических и экваториальных широтах. Сезон дождей здесь нередко длится несколько месяцев, а проливной дождь льёт практически без остановок с интенсивностью 25-30 мм/мин.

Надо заметить, что гроза довольно часто сопровождает ливневый дождь, поэтому при подобной погоде лучше найти убежище, дабы избежать несчастных случаев. Интересно, что возникновение грозы непосредственно связано с Солнцем – в средних широтах такое явление природы можно наблюдать после полудня и очень редко перед рассветом.

В Европе самый сильный дождь выпал на территории Германии в двадцатых годах прошлого века, когда его показатели составляли 15,5 мм/мин. Что касается самых сильных осадков в масштабе планеты, то на землях Гваделупы был зафиксирован дождь с интенсивностью в 38 мм/мин.

Ливневый дождь часто сопровождается грозой и шквальным ветром, что наносит значительный вред как природе, так и человеку. Последствиями подобного дождя и ветра нередко бывают оползни, наводнения, эрозия грунта. Подобные погодные условия могут стать причиной смерти человека, а также вызвать экологическую катастрофу. Когда речь идёт о сильном проливном дожде, то важна не столько его продолжительность, сколько интенсивность: чем больше капель выпадет, тем пагубнее будут последствия.

Период дождей

На Земле зафиксированы области, где выпадает наибольшее количество осадков. Это явление известно, как «сезон дождей» и за ним можно наблюдать в тропических и субтропических широтах. Чем ближе к экватору сезон дождей, тем более затяжные осадки, длящиеся с мая по октябрь. В более отдалённых от экватора тропических регионах, сезон дождей состоит из двух периодов и даёт людям определенную передышку (пояс дождей на месте не стоит и постепенно перемещается вслед за зенитом Солнца от северного до южного тропика и назад).

Тропический летний дождь обычно начинается внезапно, а капли дождя, сформировав один сплошной поток, льются на землю настолько плотной стеной, что на расстоянии одного метра уже мало что можно различить. В результате осадки подобной интенсивности способны за несколько часов не только полностью залить города и сёла, но и вызвать селевые потоки и наводнения.

Интересно, что для местных жителей сезон дождей – обычное явление, они давно привыкли к таким погодным условиям и знают, как действовать, например, практически все дома в Таиланде построены на сваях. Именно поэтому туристам не рекомендуют посещать экваториальные и тропические страны в подобный период. Также довольно часто возникают штормы и ураганы, лишь в Филиппинах за один сезон дождей над страной пролетает около тридцати ураганов и штормов.

Осадки в умеренных широтах

Чем дальше от экватора, тем сезон дождей слабее, а в умеренных широтах вовсе исчезает: осадки здесь равномерно распределяются по всему году и их обилие зависит не столько от Солнца, сколько от ветров и горных хребтов. Например:

• Весенний дождь характерен для всей территории Европы и на протяжении первых двух месяцев дожди постоянно чередуются с Солнцем. Ливни зачастую начинаются в последние дни весны;
• В Германии теплый дождь можно наблюдать на протяжении всего лета. В Швеции, Дании, Нидерландах, на территории средней и восточной Европы одним из наиболее дождливых месяцев считается август;
• Осенний холодный дождь наблюдается в Норвегии, во Франции, в Италии и на Балканах в октябре и ноябре, когда теплую погоду постепенно сменяет мороз;
• Зимний холодный дождь можно увидеть в основном на юге Европы – на Балканах, на западе и юге Пиренейского полуострова, но нередок он и для северных территорий, например, часто выпадает в Шотландии и на Фарерских островах.

Дожди и природа

Роль осадков в жизни природы трудно переоценить, поскольку они как дают жизнь, так и отнимают ее. Дождь и ветер, образовывая шквалы, грозы, ураганы способны разрушить дома, побить посевы, свести на нет все усилия человека и даже лишить его жизни или здоровья. Последствия сильных осадков нередко бывают катастрофическими.

Капли дождя также даруют жизнь: после осадков природа обновляется и оживает. Например, грибной дождь с нетерпением ждут все грибники. Это моросящий тёплый дождь, что выпадает из туч, находящихся низко над земной поверхностью в период роста грибов. Интересно, что в отличие от других осадков, грибной дождь непродолжителен, капли дождя хорошо смачивают почву, и все находящиеся в грунте грибы начинают чрезвычайно хорошо расти.

Мы следим за прогнозом погоды, чтобы узнать, ожидается ли дождь, брать ли с собой зонт. Многие любят прогуливаться под дождем, некоторым крепко спится под его шум, другие, наоборот, не переносят слякоть и сырость, которые он приносит. Мы не раз наблюдали это явление. Так почему идет дождь?

Образование облаков

Дождь - это капельки воды, падающие из облаков, плывущих по небосклону. Они бывают самой разнообразной формы: гигантские волны, огромные куски ваты, крылья птицы и т.п. Иногда все небо застилает огромная темная туча. Облака состоят полностью из капелек воды или кристалликов льда. При нагревании земли солнечными лучами часть влаги испаряется и поднимается в воздух в виде пара. Водяной пар поднимается со всех водоемов, рек, озер, морей, каждая травинка испаряет воду, и человек выдыхает пары. Чем выше температура воздуха, а также влажность, тем большее количество паров формируется и конденсируется в мельчайшие капельки воды или кристаллики льда (если воздух холодный). Так и формируются облака. Понимая механизм образования дождя, можно управлять таким великим процессом, как

Почему дождь идет не со всех облаков?

Дождь идет не из каждого облака. Чтобы полился дождь, капельки должны быть довольно крупными. В облаке их размеры постепенно увеличиваются, водяной пар осаждается на маленькие капельки воды в воздухе, также они сливаются друг с другом при движении. Облако, состоящее лишь из воды, медленнее превращается в дождевую тучу, а вот смешанные облака быстрее становятся дождевыми. Нижняя их часть состоит из воды, а верхняя - из ледяных кристаллов. Вот почему идет дождь или ливень. Именно такие смешанные облака и проливаются на землю сплошным ливневым потоком.

Какой бывает дождь?

Принято разделять осадки на 3 типа: ливни, моросящие и обложные дожди. Многие дают им более детальные определения: затянувшиеся, кратковременные, теплые, холодные и т.д. Часто дождь сопровождается снегом или градом. Он бывает также «грибной», «слепой», ледяной, экзотический, радиоактивный и даже звездный.

При моросящем дожде в воздухе ощущается сырость, но промокнуть практически невозможно. Он почти незаметен, так как капельки воды очень маленькие и частые. От них не образуются характерные круги на лужах. При таком дожде повышается туманность, сырость, ухудшается видимость.

Почему идет дождь с градом или ливень?

Ливневые тучи образуются, когда теплые воздушные массы встречаются с холодным воздухом. Причиной также может служить сильная жара. Влажная почва сильно перегревается, испарения образуют массивные, тяжелые от воды тучи. Ливень начинается внезапно и так же внезапно завершается, он обычно не бывает долгим, но зато может оказаться очень сильным. Тропические ливни, напротив, бывают весьма продолжительными. Такие дожди часто служат причиной наводнений. Дождь с градом может начаться лишь в жаркую погоду, когда в воздухе много влаги. Кристаллики льда формируются в кучево-дождевых облаках, когда они уже не могут удерживаться во взвешенном состоянии из-за своих размеров, то обрушиваются на землю в виде града. Крупный град пробивает даже крыши домов и может поранить людей.

Почему идет дождь «грибной»?

«Слепой», или «грибной» дождь идет летом, в солнечную погоду. После него практически всегда появляется радуга. По народным поверьям после такого дождя начинают расти грибы, отсюда и его название. Это обычно теплый непродолжительный дождик, во время которого светит солнце.