Хотя может показаться заманчивым сказать, что дождь идет из облаков, вы также можете сказать, что дождь - это облака, которые отказываются от своих мечтаний о том, чтобы быть водяным паром, и падают обратно на Землю, где они снова начинают свой путь через цикл осадков. Если вы хотите лучше понять, почему дождь идет из облаков, начните с этого цикла осадков, механизма, с помощью которого вода движется от Земли к атмосфере и обратно.

Понимание цикла осаждения

Количество воды на Земле никогда не меняется. Но его состояние (жидкость или газ / пар) меняется, и это все благодаря тепловой энергии солнца. Когда жидкая вода нагревается солнцем, она получает достаточно энергии, чтобы разложить свои молекулы на части и превратиться в водяной пар.

Чем теплее воздух, тем больше водяного пара он может удерживать. Этот теплый, насыщенный влагой воздух поднимается вместе с водяным паром, который он содержит, и по мере подъема он охлаждается. Как только воздух остынет до «точки росы», он конденсируется вокруг «ядер конденсации», которые обычно представляют собой крошечные частицы пыли, дыма или даже соли, которые подвешены в воздухе. (Если вы когда-либо смотрели сквозь пучок солнечного света и видели, как в воздухе танцуют частицы пыли, это великолепное зрелище.)

Крошечные капли воды, которые первоначально образуются, - это то, что вы видите как облака - и если вы обратите пристальное внимание на облака в небе, вы увидите, что они постоянно уменьшаются и растут в ответ на враждующие силы испарения и конденсации.

Как тучи превращаются в дождь

Водяной пар, который конденсировался в крошечные капельки и образовывал облака, уже на пути к тому, чтобы стать дождем, но его еще нет. На данный момент капли воды настолько малы, что воздушные потоки удерживают их в воздухе, точно так же, как циркулирующие частицы пыли могут оставаться в воздухе. Но поскольку эти капли продолжают расти, опираясь на поднимающиеся тела теплого воздуха, у них есть два пути, чтобы вернуться на Землю.

Первый - это когда капли воды сталкиваются и сливаются с другими каплями, в конечном итоге становясь тяжелее, чем подъем воздуха вокруг них, и в этот момент они падают сквозь облако. Или, благодаря так называемому процессу Бержерона-Финдейзена-Вегенера, ледяному процессу осаждения или просто процессу Бержерона, капли поднимаются достаточно высоко, чтобы замерзнуть в кристаллы льда, притягивая к себе больше водяного пара и быстро растя, пока они не станут достаточно тяжелыми. падать как снег или таять и падать как дождь.

Как идет дождь из облаков?

Как только капля воды совершает прыжок из облака к Земле, она прибывает с бесцеремонным всплеском капли дождя. Обычно. Но в зависимости от атмосферных условий это может также прибыть как ледяной дождь, мокрый снег (ледяные шарики, смешанные с дождем или снегом), град или конечно снег.

Вы также можете увидеть много разных типов дождя, о чем вам может рассказать любой, кто испытывает постоянные туманы Ирландии или ливневый дождь тропиков. Форма дождя зависит не только от атмосферных условий, таких как температура воздуха, но и от рельефа местности. Например, холмистые прибрежные районы часто более влажные, чем плоские прибрежные районы, потому что, когда влажный воздух из океана поднимается над холмами, он конденсируется достаточно, чтобы выпал дождь.

Некоторые из самых впечатляющих дождей могут случиться, когда сталкиваются погодные фронты или массы теплого и холодного воздуха. Когда это происходит, масса теплого воздуха - и воды, которую он несет - поднимается вверх и над воздухом холодного фронта. Когда весь этот теплый воздух поднимается, он достаточно остывает, чтобы пары воды могли конденсироваться и падать в то, что может стать сильным, интенсивным дождем. Когда условия правильные, это также может быть механизм, который запускает летнюю грозу.

Виды осадков
 

Как вы уже знаете, осадки могут падать на Землю разными способами - и такие слова, как «туман», «туман», «моросящий дождь» или «облачность», не просто описательны, они также имеют научные определения размера воды. капли, скорость их падения, количество осадков в час, их плотность или количество капель в квадратном футе. От самых легких осадков до самых тяжелых, эти термины:

    Туман
    дымка
    изморось
    Легкий дождь
    Умеренный дождь
    Ливень
    Чрезмерный дождь
    ливень

Поэтому, когда ваш дружелюбный телеведущий говорит, что «там идет дождь с кошками и собаками», они немного приукрашивают - но если они говорят, что вы можете ожидать «чрезмерного дождя», они фактически делают научное заявление.

Сколько выпадает осадков?

Это сложный вопрос. Вот один впечатляющий факт: согласно геологическому исследованию США, на континентальной части Соединенных Штатов выпадает достаточно осадков, чтобы покрыть землю в 30 дюймов воды.

С учетом сказанного, количество осадков сильно варьируется от года к году и между географическими районами. Например, согласно данным Геологической службы США, рекорд по количеству осадков за год находится в городе Черапунджи, Индия, где в 1861 году выпало колоссальное количество осадков - более 905 дюймов (более 75 футов). Годовое количество осадков принадлежит Mt. Waialeale, Гавайи, в среднем около 450 дюймов осадков в год.

Существуют и противоположные крайности: опять же, согласно геологическому исследованию США, период без осадков в Арике, Чили, продолжался 14 лет. Это более 5000 сухих дней, из-за чего 767-дневная засуха в Багдаде, штат Калифорния, в начале 1910-х годов кажется почти мягкой.

Имея это в виду, вы, возможно, не удивитесь, узнав, что часть Южной Америки (особенно в Чили) и часть Калифорнии официально пустыни. Но знаете ли вы, что большие участки земли за Полярным кругом также называют пустынями из-за их низкого количества осадков? К ним относятся большие полосы Гренландии, Канады и Сибири. Большая часть Антарктиды тоже считается пустыней.