Черное нечто

Внутримассовые грозы

Грозы обычно подразделяются на два основных типа: внутримассовые и фронтальные. Наиболее часто встречающимися грозами являются внутримассовые (местные) грозы, возникающие вдали от фронтальных зон и обусловленные особенностями местных воздушных масс. 

Внутримассовая гроза – это гроза, связанная с конвекцией внутри воздушной массы.

Продолжительность таких гроз невелика и составляет, как правило, не более одного часа. Местные грозы могут быть связаны с одной или несколькими ячейками кучево-дождевых облаков и проходят стандартные этапы развития: зарождение кучевого облака, переразвите в грозу, выпадение осадков, распад.

Обычно внутримассовые грозы связаны с одной ячейкой, хотя бывают и мультиячейковые внутримассовые грозы. При мультиячейковой грозовой деятельности нисходящие потоки холодного воздуха «материнского» облака создают восходящие потоки, формирующие «дочернее» грозовое облако. Таким образом, может сформироваться серия ячеек. 

Виды по высоте

Первая классификация, почти научная, по высоте.

Верхний ярус

В среднем высота это яруса от 6 до 18 км, это зависит от широты, да и облака редко спрашивают разрешения, где им можно быть, а где нет.

Тут обитают перистые, слоистые и кучевые виды. С этого расстояния осадки до нас не долетают, так что у них там своя атмосфера и поливают дождем они нижележащих товарищей.

Средний ярус

Средняя высота – 2-8 км от Земли, осадки нижних «радуют» нас градом и грозой. А верхняя половина поливает дождиком своих нижних соседей. Все облака здесь смешанной природы. Интересно, что даже без осадков облака на этих высотах значат приближение плохой погоды.

Нижний ярус

Примерно до 2 км высотой и эти облака почти всегда заканчиваются осадками. Нижняя граница всего 100 метров, так что низкие тучи – совсем не иносказание. Эти тучки будут уже серые, плотные и достаточно однородные. Серый цвет означает большое количество жидкой воды.

Почему идёт дождь

Что происходит, когда идёт дождь? Из-за испарения влаги с земли (моря, рек, водоёмов и других источников) образуется водяной пар, который поднимается в верхние слои атмосферы. А там температура гораздо ниже, чем на земле. Пар становится холодным, и превращается в капельки воды. Этот процесс называется конденсация – превращение воды из газообразного состояния в жидкое. А облака возникают при столкновении холодного и тёплого воздуха.

Как образуется дождь в облаках

Поначалу капли лёгкие, они двигаются внутри облака и сталкиваются друг с другом. Они становятся всё больше в размерах и опускаются всё ниже и ниже. Это длится до того момента, пока они не станут достаточно тяжёлыми, чтобы они смогли преодолеть сопротивление воздуха, пока не начнут падать на земную поверхность.

При какой температуре воздуха образуется дождь? В большинстве случаев при температуре окружающей среды выше 0˚C падает дождь. При 0˚C и ниже может быть как дождь, так и снег. Всё дело в температуре атмосферы, которая может не совпадать с температурой у поверхности земли.

Некоторые родители задают вопрос: «Как объяснить маленькому ребёнку, почему идёт дождь?» Дети часто спрашивают: «Откуда берётся дождь?», «Почему идёт дождь?», «Что такое дождь?».

Вот ответ. Солнышко светит на Землю и греет её. Река нагревается, и вода испаряется невидимыми частичками. То же самое происходит, когда водичка закипает в кастрюле.

Водяной пар очень лёгкий, и он быстро устремляется наверх. Когда его становится очень много, то появляются облака, которые двигаются туда-сюда благодаря ветру. Со временем капельки воды сливаются друг с другом. Они становятся большими и падают вниз. Так начинается дождь.

Вот детский мультик про дождь.

Теплый фронт. Структура облачности в тёплом фронте

Теперь представим обратную картину: теплый воздух движется в сторону холодного. Теплый воздух легче и при движении он наползает на холодный, атмосферное давление падает, т.к. опять же столб более легкого воздуха давит меньше.

Взбираясь по холодному воздуху, теплый воздух охлаждается и конденсируется. Появляется облачность. Но восходящего движения воздуха не происходит: холодный воздух уже растекся внизу, ему нечего выталкивать, теплый воздух уже наверху. Т.к. восходящего движения воздуха нет, теплый воздух охлаждается равномерно. Облачность получается сплошной, без какого либо вертикального развития – перистые облака.

Нефология, или наука об облаках

Рэйчел Сторер, доктор нефологии и любительница облаков

«Само название нефология произошло от греческого nephos, что в переводе означает «облако». Эта наука помогает улучшить прогнозы погоды, отслеживать и предсказывать движение ураганов, она нужна даже для экологии: мы прогнозируем, как глобальное потепление скажется на количестве облаков и уровне солнечной радиации, от которой они защищают. 

Моя специализация — штормы и грозовые облака. Больше всего мне нравится преследовать бурю: это когда ты едешь на машине за грозой, а в идеале — за торнадо. Нужно занять правильную позицию так, чтобы ураган прошел мимо. В это время я должна следить за множеством показателей: определять, сколько воды передвигается по небу во время бури, следить за атмосферными потоками и пытаться понять, как на движение туч влияет окружающая среда. Люди часто не понимают, насколько много математики и физики нужно для метеорологии. Поэтому если вы хотите заняться изучением облаков, стоит подтянуть алгебру и геометрию».

В выпуске доктор Сторер много говорит о разных видах облаков и их различиях. Вот самые интересные примеры с объяснениями того, как они формируются:

Кучевые облака

Это облака в форме сахарной ваты и те самые мультяшные облака из «Симпсонов». Образуются они довольно просто: если воздух с микрокаплями влаги теплее окружающего, он начинает выделять пузырьки (как горячая вода), поэтому у кучевых облаков такая пушистая форма. 

Лентикулярные облака (облака в форме НЛО)

Эти редкие облака чаще всего можно увидеть рядом с горными вершинами. Они образуются на гребнях воздушных волн, когда те поднимаются вверх (например, чтобы обойти гору) и опускаются вниз. Лентикулярные облака имеют тарелкообразную форму и не двигаются от порывов ветра, поэтому их часто путают с НЛО.

Слоистые облака

Это те облака, которые можно увидеть в пасмурную погоду. Они формируются довольно медленно и для их образования нужна однородная влажная поверхность — например, океан или почва после дождя. Испарения постепенно поднимаются в воздух и формируют низкие слоистые облака.

Облако-наковальня

Как объясняет доктор Сторер, дождевое облако не может подниматься вверх до бесконечности — рано или поздно оно «ударяется» о границу тропосферы (это нижняя часть атмосферы, в которой находятся облака) и не может двигаться дальше. Тогда оно растекается вширь и становится приплюснутым сверху. За внешнее сходство такие облака называют наковальнями. 

Огненные облака (пирокумулюс)

Их можно увидеть при извержении вулкана или лесном пожаре. Жар и высокая температура от земли провоцируют испарение, теплый влажный воздух поднимается вверх и образует облако. На его место приходит холодный воздух, нагревается, поднимается и делает облако больше. Так продолжается до тех пор, пока земля не остынет.

Облака с дырками

Вот как это объясняет Рэйчел Сторер: «Между 0°C и -40°C вода в воздухе может существовать во всех трех состояниях. Для образования воды и льда есть определенные температуры, но по факту в промежуточных атмосферных условиях намного легче формируется лед, а вода становится паром. Так вот, если в облаке происходит что-то, что нарушает его покой, например, пролетает самолет, это дает толчок к образованию льда. Ну а так как лед тяжелый, он падает на землю, а на его месте остается дыра».

Вымеобразные облака

Вымеобразные облака обычно образуются внизу грозовой наковальни. Под весом тучи воздух стекает вниз и образует карманы, которые заполняет просевшее облако. Доктор Сторер признается, что это ее любимый вид облаков.

Причины образования облаков. Уровень конденсации (точка росы)

В воздухе атмосферы всегда содержится некоторое количество водяного пара, который образуется в результате испарения воды с поверхности суши и океана. Скорость испарения зависит прежде всего от температуры и ветра. Чем выше температура и больше емкость пара, там сильнее испарение.

Воздух может принимать водяной пар до известного предела, пока не станет насыщенным. Если насыщенный воздух нагреть, он вновь приобретет способность принимать водяной пар, т. е. опять станет ненасыщенным. При охлаждении ненасыщенного воздуха он приближается к насыщению. Таким образом, способность воздуха содержать в себе большее или меньшее количество водяного пара зависит от температуры

Количество водяного пара, которое содержится в воздухе в данный момент (в г на 1 м3), называют абсолютной влажностью.

Отношение количества водяных паров, содержащихся в воздухе в данный момент к тому их количеству, которое он может вместить при данной температуре, называется относительной влажностью и измеряется в процентах.

Момент перехода воздуха от ненасыщенного состояния к насыщенному называют точкой росы (уровнем конденсации). Чем ниже температура воздуха, тем меньше он может содержать водяного пара и тем выше относительная влажность. Это означает, что при холодном воздухе быстрее наступает точка росы.

При наступлении точки росы, т. е. при полном насыщении воздуха водяным паром, когда относительная влажность приближается к 100 %, происходит конденсация водяных паров – переход воды из газообразного состояния в жидкое.

При конденсации водяного пара в атмосфере на высоте от нескольких десятков до сотен метров и даже километров образуются облака.

Это происходит в результате испарения водяного пара с поверхности Земли и его поднятия восходящими потоками теплого воздуха. В зависимости от своей температуры облака состоят из капелек воды или кристалликов льда и снега. Эти капли и кристаллы настолько малы, что их удерживают в атмосфере даже слабые восходящие потоки воздуха. Облака, перенасыщенные водяным паром, имеющие темно-фиолетовый или почти черный оттенок, называют тучами.

Что это есть

Облака – сконденсированная влага, это мы еще в школе проходили. Вода с Земли испаряется, а в небе она скапливается в виде такого облака. Примечательно, что в облаке вода находится во всех трех состояниях – как вода, пар и лед. Лед обеспечивает белый цвет.

Капли воды превращаются в облака, если в воздухе есть пыль. К каждой пылинке прилипает какое-то количество водички, потом они слипаются друг с другом. Простой вывод – нет пыли, нет облаков.

Они образуются на высоте 10-18 километров, а самые редкие и самые высокие мы видим на высоте 80 км, они называются серебристыми и перламутровыми!

Несмотря на это, почти все осадки из облаков испарятся до падения на землю, а дождевые и грозовые расположены «всего» на высоте 2 километров. Зато такая тучка может быть до 5 километров высотой.

Как дождь влияет на нашу планету

Для чего нужен дождь? Издавна дождевая вода высоко ценилась в сельском хозяйстве. Дождь способствует росту растений и обновлении природы. Особенно такой дождь ценят любители тихой охоты, ведь после грибного дождя грибов в лесу навалом. Поэтому на вопрос, зачем нужен дождь, можно ответить кратко: для круговорота воды в природе.

Если долгое время нет дождя, то наступает засуха. Поэтому с древних времён придумывали разные обряды, чтобы вызвать желанный дождь. Например, в Индии и Африке дождь – это благословение, поскольку он имеет высокое экономическое значение, потому что там распределение оросительной и питьевой воды напрямую зависит от осадков. В государстве Ботсвана, которое находится в Южной Африке, слово «дождь» переводится как «пула» и является названием национальной валюты и приветствием.

За всю историю человечества было придумано много способов защиты от дождя. Например, зонты, дождевики, непромокаемые куртки, а также дренажные системы для отвода вод: каналы, дождевые стоки, желоба. Вот интересный пример: чтобы предотвратить затопление метро в Нью-Йорке из-за грунтовых вод, там постоянно работает свыше 700 помп, качающих каждую минуту более 2000 литров воды.

Но осадки могут принести как пользу, так и вред. Сильные ливни, сопровождающиеся шквальными ветрами, ураганами и грозами приносят потопы, разрушают посевы, жилища людей, могут быть опасными для людей и животных. Поэтому во время сильной непогоды лучше оставаться дома. А чтобы узнать, какая будет погода, можно ознакомиться с прогнозом погоды, да и смс от МЧС о плохой погоде приходят регулярно.

Для чего изучают дожди? Метеорология, она ещё называется физикой атмосферы. Метеорологи занимаются анализом и прогнозированием погоды. Благодаря синоптикам мы узнаем, какая погода будет в будущем, даже на несколько месяцев вперёд.

Вторичные фронты

Раздел внутри одной и той же воздушной массы, но между разными по температуре областями воздуха, называют вторичным фронтом. Вторичные холодные фронты обнаруживаются у поверхности Земли в барических ложбинах (областях пониженного давления) в тылу циклона за основным фронтом, где имеет место сходимость ветра. 

Вторичных холодных фронтов может быть несколько, и каждый отделяет холодный воздух от более холодного воздуха. Погода на вторичном холодном фронте аналогична погоде на холодном, но из-за меньших контрастов температур, все явления погоды выражены слабее, т.е. облака менее развиты, как по вертикали, так и по горизонтали. Зона осадков, 5-10 км.

Летом на вторичных холодных фронтах преобладают кучево-дождевые облака с грозами, градом, шквалам, сильной болтанкой и обледенением, а зимой общие метели, снежные заряды, ухудшающие видимость менее 1 км. По вертикали фронт летом развит до 6 км, зимой до 1-2 км.

Как образуются облака?

Водяной пар всегда находится возле поверхности земли. Он постоянно испаряется из почвы, леса и водоемов. В нагретом воздухе содержится огромное количество влаги, которая поднимается вверх вместе с воздухом. С высотой температура понижается. Попадая в холодные области, влага остывает.

Если температура составляет около -10 ℃, то пар становится мельчайшими каплями воды. Если же температура еще ниже, то образуются кристаллы льда. Все эти скопления влаги или льда кажутся с земли облаками.

Кучевые облака по своей структуре схожи с комками ваты. Из них могут образовываться кучево-дождевые. Определить, сколько воды в облаке такого типа, можно даже невооруженным взглядом. Чем темнее туча, тем больше в ней влаги.


Виды облаков

Верхняя граница кучевого облака может достигать отметки в 12-14 км. Именно из таких больших туч выпадает град. Дело в том, что капельки влаги перемещаются наверх, становятся льдинками, тяжелеют и снова опускаются. Они соприкасаются с другими каплями воды, достигают определенной массы и выпадают в виде осадков.

Интересный факт: Земля – не единственная планета, на которой есть облака. Они также обнаружены, к примеру, на планетах-гигантах и их некоторых спутниках.

Самыми низкими являются слоистые облака. Своим внешним видом они напоминают очень густой туман. Слоистые облака чреваты затяжными дождями, в частности моросью. Возможно и выпадение мелкого снега.

Также существуют перистые облака. Они состоят из кристаллов льда достаточно большого размера. Из-за действия силы тяжести кристаллы приобретают определенную силу падения. Это и придает перистым облакам характерную форму.

Из льдинок состоят и перламутровые облака. Их можно увидеть в средних и полярных широтах. Как именно они образовываются – достоверно неизвестно. Перед рассветом или закатом могут появляться так называемые «серебристые» облака. Их можно распознать по светящимся полосам. Этот тип облаков учеными изучен мало.

Что это есть

Облака – сконденсированная влага, это мы еще в школе проходили. Вода с Земли испаряется, а в небе она скапливается в виде такого облака. Примечательно, что в облаке вода находится во всех трех состояниях – как вода, пар и лед. Лед обеспечивает белый цвет.

Капли воды превращаются в облака, если в воздухе есть пыль. К каждой пылинке прилипает какое-то количество водички, потом они слипаются друг с другом. Простой вывод – нет пыли, нет облаков.

Они образуются на высоте 10-18 километров, а самые редкие и самые высокие мы видим на высоте 80 км, они называются серебристыми и перламутровыми!

Несмотря на это, почти все осадки из облаков испарятся до падения на землю, а дождевые и грозовые расположены «всего» на высоте 2 километров. Зато такая тучка может быть до 5 километров высотой.

Образование облаков

Солнце нагревает земную поверхность, вызывая испарение воды. В связи с этим происходит увеличение влажности воздуха. Тёплый влажный воздух поднимается вверх. А как известно, в тропосфере с увеличением высоты, температура воздуха становится ниже. Чем воздух холоднее, тем меньше водяного пара в нём содержится.

По мере охлаждения влажного воздуха запускается процесс конденсации. Избыток пара переходит в жидкое состояние, при этом формируются мельчайшие капельки воды. Эти капельки оседают на так называемых ядрах конденсации. В качестве ядер конденсации выступают, как правило, твёрдые частицы. В воздухе такими частицами являются пылинки, кристаллы морской соли или кристаллики льда.

Из большого скопления таких водяных капель образуются облака и туманы.

Облака увеличиваются за счёт новых порций восходящего тёплого влажного воздуха. На большой высоте, в условиях очень низких температур облака состоят из мельчайших кристалликов льда.

Другой тип облаков формируется, когда тёплая влажная воздушная масса встречается с холодной. Тёплый воздух начинает подниматься над холодным, постепенно остывая. На границе между тёплыми и холодными воздушными массами образуются сплошные облачные слои.

Облака появляются и тогда, когда влажный воздух поднимается над горами и остывает.

Типы облаков

Различают облака верхнего, среднего и нижнего яруса.

Облака верхнего яруса расположены на высоте 5000 – 13000 м над земной поверхностью. К ним относят перистые, перисто-слоистые и перисто-кучевые облака. Все они состоят из мелких ледяных кристалликов. И все они белого цвета и хорошо пропускают солнечный свет.

Облака среднего яруса находятся на высоте от двух до пяти тысяч метров от земли. К ним относятся высокослоистые и высококучевые облака. Облака этого яруса состоят из мельчайших водяных капелек и кристалликов льда. Они слабопроницаемы для солнечных лучей.

Высокослоистые облака похожи на плотную тонкую пелену сероватого цвета.

Облака нижнего яруса встречаются ниже 2000 метров от земли. Состоят они в основном из водяных капель и практически непроницаемы для солнечных лучей. К ним относятся слоисто-кучевые, слоисто-дождевые и слоистые облака.

Особо выделяются внеярусные облака. Их ещё называют облаками вертикального развития, основания которых находятся в нижнем ярусе, а вершина расположена в среднем или даже верхнем ярусе. К этому виду облаков относятся кучевые и кучево-дождевые облака.

Свойства облаков

Облака способны менять форму, приобретая при этом иногда весьма причудливые очертания. По форме облаков и её изменению метеорологи могут предсказывать погоду.

Когда солнце скрыто за облаками, а через разрывы в них пробиваются солнечные лучи, можно увидеть лучи разных цветов. Это капельки переохлаждённой воды в облаках, выполняя роль призмы, разлагают солнечный свет на составные части спектра.

На закате и восходе, при прохождении сквозь облака косых солнечных лучей, сильнее рассеивается красная составляющая спектра, придавая облакам красноватые, розовые и оранжевые оттенки.

Высокие перисто-слоистые облака содержат большое количество призматических кристалликов льда. В результате преломления и рассеивания проходящего через них света возникает явление гало. Эти красивые венцы, окружающие Солнце или Луну, появляются благодаря крохотным ледяным кристалликам.

Погода в горах. Особенности изменения погоды в горах

Горы находятся ближе к солнцу и, соответственно, прогреваются быстрее и лучше. Это приводит к образованию сильных конвекционных потоков и быстрому образованию облаков, в том числе грозовых. 

Кроме того, горы – это значительно изрезанная часть земной поверхности. Ветер, проходя над горами, турбулизируется в результате огибания множества препятствий разных размеров — от метра (камней) до пары километров (самих гор) – и в результате перемешивания проходящего воздуха конвекционными потоками. 

Так что, для горной местности характерны сильная термичность в совокупности с сильной турбулентностью, сильный ветер разных направлений, грозовая активность.

Какие заболевания имеют такой симптом?

Вспышки, молнии и другие неприятные ощущения в глазах могут указывать на наличие различных болезней в организме человека:

Артериальной гипертензии.При высоком давлении происходят спазмы сосудов, которые расположены в глазной сетчатке. Происходит кровоизлияние, из-за чего зрительная функция снижается.

Гипотонии.
В сосуды поступает недостаточное количество крови, что приводит к появлению мерцания.

Шейного остеохондроза.
Из-за смещения позвонков ущемляются нервные окончания, к которым не поступает необходимое количество крови.

Анемии.
Снижение гемоглобина провоцирует беспрерывное мерцание, головокружение, нечеткость зрения.

Сахарного диабета.
Из-за повышенного уровня глюкозы поражается сетчатка глаза, вызывая мерцание.
Заболеваний зрения.
Спровоцировать мерцание могут катаракта, глаукома, близорукость.

Мигрени.
Вспышки перед глазами являются предвестниками скорого появления сильной головной боли.

Эклампсии.Это поздний токсикоз, который наблюдается на поздних сроках беременности

При первых признаках симптома важно не затягивать с посещением гинеколога, так возникает большая вероятность гипертонического криза.

Авитаминоза или несбалансированного питания.
Мерцание проходит после приема витаминных препаратов и корректировки рациона питания.

Интоксикации организма.
Происходит поражение зрительного нерва.

Принципы классификации

С учетом высоты, описания и других критерий географы выделяют несколько классификаций облаков. Конвективные типы делятся на элементы термической и динамической конвекций. К первой группе относятся атмосферные массы, которые формируются путем неравномерного нагрева снизу и подъема вверх. Динамические образуются из-за принудительного подъема воздуха перед возвышенностями.

Другие виды:

  1. Волнистые.
  2. Кучевые.
  3. Кучево-дождевые.
  4. Перистые.
  5. Слоистые.
  6. Лентикулярные.
  7. Кельвина-Гельмгольца.

Волнистые облака формируются в антициклонах в результате инверсии (изменения в атмосфере). В этот период нижний придел совпадает с конденсацией. На границе между холодными и теплыми воздушными массами развиваются специальные волны. С их помощью воздух поднимается вверх, охлаждаясь, образуя облака. Они похожи на валы.

Кучевые виды

Если воздушные массы охлаждаются до температуры, при которой объем водяного пара значительный, появляются кучевые облака. Водяной пар подвергается конденсации, формируя капельки воды. Основное условие формирования — поднятие воздуха в атмосферу. Аналогичное явление наблюдается, когда влажные воздушные массы вступают в контакт с холодной поверхностью. Явление происходит в тропосфере (нижний слой атмосферы).

В теплую погоду земля греется с воздухом, который находится над ней. На следующем этапе осуществляется конвекция и последующее формирование кучевых элементов. Внешне они похожи на вату с плоским дном. Из них не идет дождь, поэтому они обеспечивают хорошую погоду.

Признак выпадения осадков — увеличение и рост по высоте маленьких образований. Подобное происходит летом, когда утренние кучевые облака быстро превращаются в кучево-дождевые. Вблизи земли они могут иметь четкие границы. Другой признак — возможность с высотой перевоплощаться в дым по краям. Подобное явление объясняется тем, что облака не состоят уже из капель воды. Они сформированы из кристаллов льда. При порыве ветра появляются капли воды, что способствует появлению четких краев. За грани облаков выносятся и ледяные кристаллы. Процесс осуществляется медленно, поэтому края выглядят более дымчатыми.

Перьевые и слоисты

В высоких слоях происходит формирование перьевых воздушных масс. Состоят перистые облака из кристаллов льда. Для них свойственна загнутая форма. Осадки выпадают на высоких широтах или больших высотах. Перистые покрывают значительную площадь неба, становясь толще и ниже. Это указывает на приближения теплого фронта. В нем встречаются холодный и горячий воздух. Так как последние массы легче первого, он поднимается вверх, формируя облачные элементы. Если они опускаются, в течение 12 часов пойдет дождь.

Лентикулярные и Кельвина-Гельмгольца

Для получения первичного представления о чрезвычайно сложном движении изучаются облака Кельвина-Гельмгольца. Группа образуется в результате выдувания воздуха вверх. Их можно заметить в горах.

Переваливая через вершину, воздух опускается вниз. При его разогреве происходит испарение. Если оно проскакивает дальше, воздушные массы вновь поднимаются вверх, формируя другое облако. Чтобы получить точный прогноз, метеорологи учитывают силу взаимодействия ветра с горными вершинами и прочими особенностями поверхности.

В последнюю группу входят облака Кельвина-Гельмгольца. Они похожи на ломающуюся морскую волну. Когда воздух на различной высоте двигается по горизонту с любой скоростью, его состояние считается нестабильным. Граница между воздушными массами покрывается рябью, что способствует формированию крупных волн. Подобное явление наблюдается в Дании.

Кроме Земли, облака формируются на других планетах, включая Марс, Венеру. Для них характерна разная природа. На второй от Солнца планете самый мощный облачный слой представлен в виде серной кислоты. Облачные массы Титана — источник метанового дождя, при условии, что температура равна -180°С.

Энергия броуновского движения

Сделаем расчет и ответим на вопрос: какая энергия, по частотной шкале электромагнитного излучения, потребуется, например, молекулам водорода и кислорода, чтобы перемещаться со средними скоростями? В таблицу занесем средние значения (справочные данные) указанных газов, полученные экспериментальной наукой.

Газ Масса молекулы, кг Средняя скорость, v м/с
Водород, Н2 0.33·10-26 1760
Кислород, О2 5.3·10-26 425

Кинетическая энергия молекулы равна:

E=1/2mv2, где m – масса, v – скорость.

Энергия кванта фотона (крафона) равна:

Е = hf

 Где h = 6,62·10-34 Дж·с – постоянная Планка, f – частота излучения.

Кинетическую энергию приравняем кванту энергии и решим уравнение относительно частоты излучения.

Подставив численные данные, получим:

Данный расчет показал, что молекулы водорода и кислорода приобретают среднюю скорость движения при получении квантов энергии инфракрасного излучения. (Диапазон инфракрасной области лежит в интервале частот 3·1012–4·1014 с-1). Чтобы запустить молекулу любого газа в движение со среднестатистическими (справочными) скоростями, необходимо по одному кванту энергии инфракрасного излучения Земли. Как видим скорости молекул водорода и кислорода четко укладываются в данный диапазон частот.

Почему мы говорим о средних скоростях молекул, т.е. скорости могут быть ниже и выше. Ответ находим в том же излучении, но теперь уже Солнца. Световые фотоны обладают большей энергией, а ультрафиолетовые еще большей энергией. Попадая в молекулы атмосферы, они заставляют их двигаться с большими скоростями. Впрочем, некоторые фотоны с такой энергией вылетают и из земли.

А теперь вернемся к началу первой статьи «Броуновское движение» (Введение), где приведена цитата из БСЭ (последнее предложение): «Поэтому в результате «бомбардировки» молекулами броуновская частица приходит в беспорядочное движение, меняя величину и направление своей скорости примерно 1014 раз в сек».

1014 Гц – это верхняя граница частоты инфракрасного излучения.

Приведенный расчет дает полное согласование с частотой флуктуации молекул и с броуновскими частицами. Броуновская частица, в силу гораздо большей массы, может реагировать на такую огромную частоту изменения энергии только в виде небольших вибраций, но менять вектор своего движения не сможет. Для перемещения ее в пространстве необходима энергия нескольких квантов энергии. Визуальные смещения происходят от одновременного действия импульсов придачи от нескольких атомов самой частицы, коих в ней огромное количество, но не от ударного действия молекул воды.

Энергия фотонов передается квантами, отсюда всякая молекула или частица движется по зигзагообразной траектории, от одного кванта-импульса до другого.

Вернемся к облакам.

Что делать, если гроза застала в лесу

  • Если вы находитесь в лесу во время грозы, необходимо избегать близости таких деревьев, как дуб, сосна, тополь. По статистике, именно они чаще всего притягивают к себе разряды молнии, по этой причине из-за них возникают лесные пожары.
  • Необходимо найти низкорослый участок леса и спрятаться там, сев на корточки, и приняв позу эмбриона.
  • Деревья сами по себе являются естественными громоотводами, поэтому следует избегать нахождения рядом с высокими деревьями. Идеальный вариант обезопасить себя – найти участок с низкорослыми деревьями и густыми кронами, спрятаться между ними, сев на землю. Если при этом необходимо перемещаться, делать это нужно, не отходя от них дальше высоты крон.
  • Нельзя выбирать места для укрытия около деревьев, ранее пораженных молнией. Почва вокруг них говорит о высокой электропроводности, что означает вероятность повторения удара молнией.
  • Кроме того, во время ночевки при грозе нельзя ставить палатку на открытом участке, а также сидеть около костра, потому что дым очень хорошо проводит электричество.

Когда и зачем людям понадобилось разгонять тучи?

С начала 80-ых годов прошлого столетия советские химики открыли состав веществ, который теоретически мог бы рассеять образованные на небе облака. Правительством СССР было дано особое распоряжение бойцам ВВС. Испытать ноу-хау во время ближайшего парада Победы. Ведь традиционно никто не имел право испортить торжеств, проходящих в красный день календаря. Даже… Бог.

Разгон облаков на 9 мая 1985 года – первый прецедент с использованием названного изобретения. То есть Перестройка затронула не только родную державу, но и небо над ним. Именно московское и ленинградское. К тому времени была учреждена целая лаборатория, обязанная заниматься «обустройством погоды» на праздники. На указанный уже День Победы и на День Города Москвы (традиционно празднуется во вторую субботу сентября). То же касается и Северной Столицы. В России официально считается, что технология запатентована у нас на Родине. Что иные страны секретом «чистого неба над головой» до сих пор не обладают…

Однако так ли это на самом деле? Сама идея транспортировки сгустившийся небесной влаги была представлена широкой общественности еще в 1891 году. В США. Некий энтузиаст предложил дать огромный залп по густым облакам из пушки, заряженной углекислотой. Задумка была так себе…

И все же серьезный труд над разработкой реагентов для распыления стартовал на Западе лишь в 70-ых годах прошлого века. Причина та же, что и в Отчизне. Иностранцы хотели ясного неба хотя бы во время основных национальных праздников (парадов). Чем все закончилось, до сих пор непонятно, так как конгрессы и общественные палаты разных государств возмутились высокой стоимостью мероприятия. «Зеленые» забили тревогу в связи с его предполагаемой опасностью. Теперь разгон туч «за бугром» лишь мечта.

3) Перистые облака

Перистые облака могут знаменовать приближение тёплого фронта и дождя

Перистые облака формируются в очень высоких слоях атмосферы. Они дымчатые, поскольку полностью состоят из кристаллов льда, падающих в атмосфере. Если перистые облака переносят ветра, движущиеся с разными скоростями, они приобретают характерную загнутую форму. И только на очень больших высотах или на высоких широтах перистые облака выдают дождь, достигающий земли.

Но если вы заметили, что перистые облака начинают покрывать большую площадь неба, становятся ниже и толще, то это верный признак приближения тёплого фронта. В тёплом фронте встречаются тёплые и холодные воздушные массы. Более лёгкий тёплый воздух поднимается над холодным, что приводит к формированию облаков. Опускание облаков говорит о приближении фронта, и о том, что в следующие 12 часов пойдёт дождь.

Подведем итоги

В заключение можно сказать, что вопрос «почему ночью небо черное?» остается открытым. Мы знаем, что в уменьшение мощности излучения далеких объектов привносит вклад расширение Вселенной, и вытекающее из этого красное смещение, а также небольшой вклад дают объекты-преграды, вроде космической пыли, на пути света далеких звезд. Также мы знаем, что в силу ограничения возраста Вселенной, мы можем наблюдать ограниченное число объектов, большая часть из которых недоступна человеческому глазу. Однако, на сегодня, не представляется возможным точно подсчитать, учитывая все упомянутые данные, действительно ли достаточно этих объяснений, чтобы разрешить парадокс Ольберса.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Семейная энциклопедия
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: