Когда солнечные лучи проникают через окно, становится видно, что в воздухе, который казался нам чистым и прозрачным, парят бесчисленные мельчайшие пылинки.

Что такое облако?

Как мы уже поняли, облака состоят из капелек воды, поднятых в небо нагретым воздухом. Вверху 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.

Облако образуется в том случае, когда влажный воздух поднимается вверх и при этом переходит «точку росы». Однако для этого необходимо, чтобы в нем находилось достаточное количество конденсационных зерен.

Можно ли пройти сквозь облако?

Если водяные капельки конденсируются у самой земли, то такое образование называется туманом. Так что, шагая в тумане, мы как бы идем сквозь облако. И тумане влажность ощущается и на руках, и на лице, и на одежде.

В морозные дни, когда мы выдыхаем теплый и влажный воздух, он, соприкасаясь с морозным воздухом, тут же превращается в маленькие облачка тумана.

Мы и настоящий туман можем «получить», налив в чистую бутылку горячей воды и прикрыв ее горлышко кусочком льда. Пары воды, наполняя бутылку, поднимаются вверх вместе с нагретым воздухом, где их охлаждает лед. В бутылке появляется туман.

О чем оповещают нас облака?

Облака образуются в пространстве между поверхностью Земли и верхними слоями тропосферы 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.

Роса и иней

Когда появляется роса?

Если в течение дня земля нагреваться солнцем и вечером вновь сильно охлаждается, то охлаждается и воздух над ее поверхностью. Невидимые частицы воды конденсируются в таком воздухе, и водяные капельки оседают на травы, листву деревьев, камни. Чаще всего это происходит в ясные безветренные дни осени и весны. Ранним утром можно увидеть, как сверкают капли росы, освещенные лучами зари. Как только воздух потеплеет, роса испаряется.

Капельки росы сверкают на паутине. Они образуются, когда вечером почва охлаждается и водяные поры, содержащиеся а воздухе, конденсируются.

Что такое иней?

В морозные зимние ночи, когда температура воздуха падает ниже точки замерзания воды (0 °C), капельки росы превращаются в крохотные, по большей части игольчатые, кристаллики льда, и землю окутывает серебристо — сверкающее покрывало, которое ложится и на кустарники, и на ветви деревьев, и на электропровода. Иногда кристаллики инея так густо покрывают ветки, что те обламываются под их тяжестью.

Можно и самим создать иней, Для этого нам понадобится жестяная банка, поваренная соль и растолченный кусок льда. Положим в банку два стакана ледяной крошки, стакан соли, снова два стакана льда, снова соль и т. д. Через некоторое время водяные капельки, находящиеся в воздухе, покроют внешние стенки банки, превратившись в маленькие ледяные кристаллы, и вскоре вся она оденется тонким слоем инея. Этот переход водяных молекул из газообразного состояния в твердое (лед), минуя жидкое (воду), называется сублимацией.

На лугах лежит иней, когда ночью температура опускается ниже нуля, из частиц воды, содержащихся в воздухе близко от поверхности земли, образуются твердые кристаллики льда.

Дождь и снег

Почему идет дождь?

Водяные капельки столь малы, что парят в воздухе. Если становится теплее, облако может совсем исчезнуть, раствориться — капельки испаряются и делаются невидимыми. Если же холодает, капельки сливаются — сотни тысяч их образуют одну полновесную каплю. Такие капли становятся уже слишком тяжелыми для того, чтобы продолжать свое парение в небе, они падают на землю — идет дождь.

Дождь идет, когда маленькие капельки воды, собранные в облаке, слипаются и увеличиваются. Если воздух больше не может их удерживать, они падают на землю в виде дождя.

Некоторые капли дождя формируются таким образом: те, что покрупнее, находятся в основном в середине облака, восходящие потоки теплого воздуха подхватывают их, и, поднимаясь, капли вбирают в себя меньшие капельки, сливаются с ними, вновь опускаются и вновь поднимаются, становясь все крупнее и тяжелее, пока не падают на землю полновесными дождевыми каплями. Другие осадки образуются, когда температура в облаке снижается до такой степени, что возникают кристаллики льда. Они тоже устремляются вниз, но ближе к земле тают в более теплых слоях воздуха и тоже выпадают дождем. Все эти капли могут быть разной величины. При грозовом ливне они бывают крупнее капель моросящего дождя раз в 25.

Но из облаков выпадает не только дождь, но и снег, снежная крупа или град. Все это — осадки, подобные росе и инею, которые, правда, образуются в небе, а не у поверхности земли.

Мы и сами можем вызвать дождь. Наполним кубиками льда кастрюльку с ручкой и подержим ее над большой кастрюлей с кипящей водой (будьте осторожны, не ошпарьтесь!). Что же произойдет? Очень влажный, горячий воздух, насыщенный паром, поднимается вверх и нагревает стенки охлажденной льдом кастрюльки. Пар этот конденсируется, оседая на стенках кастрюльки, спивается в большие капли и стекает вниз. Идет дождь!

Если горячий пар попадает на охлажденную кубиками льда кастрюлю, то пар конденсируется на ее стенках, и капли стекают вниз подобно дождю.

Как называется замерзший дождь?

Если дождевые капли или растаявшие снежные хлопья опускаются через очень холодный слой воздуха, то при падении они замерзают, превращаясь в твердые зернистые комочки диаметром от 2 до 5 мм. Эти осадки называются снежной крупой.