Реферат: Облака

 Узнать,какая погода на улице, довольно легко. Иногда беглый взгляд на небо может датьбольше информации, чем подробный прогноз погоды. Над головой будет илибеспредельная голубизна или  черные грозовые тучи, ясно говорящие онадвигающемся ненастье.

  На небе никогда не бывает совершенно одинаковых “картинок”, кроме тех случаев,когда оно чисто и безоблачно: внешний вид облаков, их различия зависят от того,в каких условиях и как они образовались.

  РОЖДЕНИЕ ОБЛАКА

Всеразнообразие облаков существует благодаря одному и тому же процессу –конденсации невидимых глазу газообразных частиц воды (водяного пара) ватмосфере. В отличие от других газов водяной пар при понижении температурыможет переходить в жидкое состояние ( тогда он превратится в мельчайшиекапельки воды) или в твердое ( в таком случае из пара образуются снежинки иликристаллики льда). Этот процесс называется конденсацией. Маленькое рукотворноеоблако легко создать в домашних условиях: надо просто вскипятить чайник. Когдазаструится пар, из него образуется комнатное облачко, которое отличается отнастоящего только размерами.

  А почему же в атмосфере образуются облака?  Известно, что в сосуд можно налитьлишь столько воды, сколько в него поместиться, а излишек будет выливаться черезкрай. Аналогично и в воздухе может находиться лишь ограниченное количествоводяного пара, а его избыток должен удалиться, т.е. сконденсироваться. Чемхолоднее воздух, тем меньше водяного пара он содержит; поэтому если в воздух сбольшим количеством водяного пара охладить, то часть пара окажется лишней.Именно это можно наблюдать над носиком чайника: конденсация начинается не усамого носика, а чуть выше, там, где горячий влажный воздух, выходящий из него,соприкасается с более холодным воздухом кухни.

  Но одного охлаждения воздуха недостаточно. Необходимо чтобы в нем быликакие-нибудь твердые частицы, которые послужат ядрами конденсации. Ими могутбыть пылинки, песчинки, кристаллики соли из брызг морской воды, снежинки. Вприроде идеально чистого воздуха не бывает, на этих частицах и начинаетскапливаться влага, это подобно тому, как из перенасыщенного раствора соливыпадают кристаллы и налипают на опущенную туда нитку. Не случайно над большимигородами, где в воздух выбрасывается много разнообразных примесей, облаковобычно всегда бывает больше, чем в дали от них.

  ВЕЧНОЕ ОБНОВЛЕНИЕ.

  Означает ли это, что облако представляет собой некий постоянный объем воздуха,в котором находится сконденсированный пар? Не совсем так. Облачко висит надчайником почти неподвижно, хотя струя горячего воздуха проходит сквозь него сбольшой скоростью. Так и в кучевом облаке воздух постоянно поднимается снизувверх. Приблизительно за полчаса воздух в кучевом облаке целиком обновляется,проходя сквозь него и теряя часть водяного пара. В других облаках происходит тоже самое, только гораздо медленнее, и воздух при этом не всегда движется снизувверх. Так что облако – это скорее не постоянный объект, а процесс, причем всевремя меняющийся.

  В теплый летний день интересно наблюдать за тем, как облака непрерывноперерождаются на глазах. Но на самом деле тот, кто смотрит на белую клочковатуюмассу на небе, следит не за одним и тем же объемом воздуха, а за воздушнымпотоком, который помог сконденсироваться водяному пару. Таким образом, облакапредставляют собой как бы гигантские агрегаты для извлечения водяного пара извоздуха.

  ТРИ ЯРУСА ОБЛАКОВ.

  Если охладить воздух и добавить в него ядра конденсации, то получится облако. Внебесном алфавите всего лишь десять основных типов облаков. Облака каждого типарасполагаются в атмосфере на определенных ярусах: верхнем, среднем и нижнем.   

  Облака верхнего яруса находятся на высоте 5-13 км (в полярных широтах 3-8 км, втропических 6-18км). Это перистые облака, перисто-кучевые и перисто-слоистые.Обычно все они имеют ярко-белую окраску и состоят из кристалликов льда, которыеобразуются при сублимации водяного пара. Солнце и луна хорошо видны сквозь этиоблака.

  Облака среднего яруса встречаются на высотах от 2 до 8км (в полярных широтах до4км). Это высококучевые и высокослоистые. Эти облака состоят из смеси капель икристалликов льда или снежинок.

  Облака нижнего яруса (на высотах до 2км) чаще всего непроницаемые для солнечныхлучей. К ним относятся: слоистые, слоисто-кучевые, слоисто-дождевые, кучевые икучево-дождевые.

  Облака нижнего яруса состоят из капель воды, а при температуре ниже нуля – изсмеси ледяных кристалликов и снежинок. Кучево-дождевые облака поднимаются натакую высоту, где и летом температура ниже нуля, поэтому в них образуютсяледяные ядра.

  СВЕРХВЫСОКИЕ ОБЛАКА.

  Встречаются облака, располагающиеся гораздо выше верхнего яруса. Этоперламутровые (от 20 до30км) и серебристые ( от 75 до 90км). Эти облака можнонаблюдать редко и только в высоких широтах (Антарктика и Антарктида). Многое вприроде этих облаков еще не ясно, например, как переносится на такие высотыводяной пар; что служит ядрами конденсации, хотя понятно, что без сублимацииводяного пара они бы не возникли.

  В одних районах облаков почти нет, а в других они закрывают небо круглый год.Такая неравномерность облачного покрова объясняется тем, что существуют мощныевоздушные течения, проносящиеся над материками океанами. В одном месте этивоздушные течения насыщаются влагой, а в другом – отдают ее, образуя облака,для появления которых воздух должен быть достаточно влажным. Кроме того длявозникновения облаков воздух должен охладиться, либо поднимаясь вверх, либоперемешиваясь с более холодным воздухом. Если воздушные потоки поднимаются,приближаясь к горам, то в предгорьях и на горных склонах будет формироватьсяоблачность, а там где воздух, наоборот, стекает с гор вниз, облаков почти небывает.

  Продолжительная пасмурная погода обычно наблюдается при прохождении атмосферныхфронтов – зон соприкосновения теплого и холодного воздуха, в которых теплыйвоздух, будучи более легким, поднимается вверх над холодным и охлаждается,взаимодействуя с ним. Частота появления фронтов в конкретных районах нашейпланеты еще определяется глобальной циркуляцией атмосферы – системойперемещения потоков воздуха над всем земным шаром.

  ОБЛАКА – ИСТОЧНИК ВЛАГИ.

Облакаобразуются из воды, испарившейся с суши и из океанов, которая возвращаетсяназад в виде дождя и снега. Без осадков не было бы озер, рек, а соответственнои пресной воды, поскольку при испарении вода очищается – все растворенные в нейвещества остаются на поверхности океана или суши, и в атмосферу поступаеттолько чистый водяной пар.  Кроме того дожди и снег очищают загрязненныйвоздух, вымывая из него примеси, что особенно важно в большийгородах.              

   ОБЛАКА — ТЕПЛОВАЯ МАШИНА АТМОСФЕРЫ.

Дляклимата очень важно то, что при образовании облаков выделяется очень большоеколичество энергии. Например доя того чтобы испарить 1 литр воды необходимозатратить 2,5 млн. Дж (этого количества воды достаточно чтобы нагреть от 0° до 100°С 6 литров воды. При конденсации водяного пара, такоеже количество энергии снова выделяется в окружающий воздух, нагревая его. Однокучево-дождевое облако, имея огромную массу, за час выделяет больше тепла, чемядерный взрыв средней мощности! Однако влага испаряется внизу, на поверхностиземли, а конденсируется на больших высотах, поэтому облака выполняют оченьважную работу, перенося излишек тепла снизу вверх.