Погода
Материал из Клуб Слідопитів
Объясните, как получаются ниже-перечисленные явления:
туман
Образуется туман тогда, когда холодный воздух соприкасается с теплой поверхностью земли или же воды.
Туман может состоять мелких капель воды, из смеси капель воды и кристаллов льда или же просто из ледяных кристаллов, которые собираются в приземном слое атмосферы (иногда до нескольких сотен метров) и делают воздух менее прозрачным. Там, где возникает это явление влажность воздуха стремится к ста процентам. Структура тумана на прямую зависит от температуры воздуха.
дождь
Нагретые от высоких температур, воздушные потоки несут водяной пар(испарившийся с поверхности земли) вверх к облакам, низкие температуры, в верхних слоях атмосферы, превращают пар в ледяные кристаллики. Вследствие формирования кристалликов, значительно возрастает их вес, что приводит к падению их на землю. Во время полета, на замороженные кристаллики воздействуют теплые потоки воздуха, которые способствуют их переходу из твердого состояния в жидкое. Именно так, капли воды достигают поверхности земли
роса
В жаркий летний день с поверхности озер, рек, водоемов и растений происходит испарение воды. Ночью, когда температура падает и может достичь такого значения, при котором водяной пар становится насыщенным. Такая точка называется точкой росы. В это время насыщенный пар конденсирует и оседает на поверхность земли и на листьях растений. Поэтому росу мы можем увидеть только ранним утром, когда она еще не испарилась под действием солнечных лучей
снег
Механизм образования снега такой: капли воды, которые сконцентрированы в облаках, замерзают при низких температурах. В итоге образуются маленькие кристаллы льда, которые в процессе падения наращивают массу и поддаются воздействию ветра. Это и объясняет их форму.
Форма одного кристалла обладает шестью концами. Стоит отметить, что углы между каждыми концами всегда правильные и равняются 60 или 120 градусам. Этому способствуют конструкция молекулы воды. Все снежинки получаются разными - в мире невозможно найти две одинаковые снежинки. А вот хруст при сдавливании, который издает снег, происходит за счет их излома, точнее кристаллов, из которых они образованы
град
Обычно град выпадает в теплое летнее время года во время грозы и ливня из довольно крупных и весьма развитых кучево-дождевых облаков.
Образуется град в переохлажденном облаке во время случайного замерзания капель влаги. Впоследствии, небольшие зародыши градин могут значительно увеличиваться в размерах за счет налипания и намерзания сталкивающихся с ними капель переохлажденной влаги. Стоит отметить, что градины крупных размеров могут образоваться лишь при условии наличия в облаках восходящих потоков, обладающих достаточной силой, чтобы в течение длительного периода удерживать внутри облака градины, препятствуя их выпадению на поверхность земли.
иней
Образование инея похоже на образования росы, но отличие лишь в том, что роса появляется в жаркое время года, а иней - в холодное время, то есть зимой или поздней осенью. Во время оттепели влажность воздуха повышается. Если после этого температура станет меньше нуля по Цельсию, то сконденсировавшаяся вода будет замерзать и оседает на поверхности земли и растений. Иней, как и росу, можно наблюдать только утром из-за того, что ночью обычно холоднее, чем днем
Умейте определять или на небе или по картинкам следующие виды облаков: перистые, кучевые, слоистые, кучево-дождевые. Какая погода связана с ними?
перистые
Перистые облака образуются на высоте свыше 6 километров. Перистые облака состоят из маленьких ледяных кристаллов и представляют собой белые одиночные облака похожие на волокна. Перистые облака никогда не приносят осадки. Но такие облака довольно точно предсказывают, что в период от двенадцати часов до суток либо будет дождь, либо погода точно испортится и небо затянется сплошными тучами. Обратите внимание на направление движения перистых облаков.
кучевые
Кучевые облака напоминают огромные куски ваты, хаотично раскиданные по небу. У них вершина напоминает купол, а основание облака совершенно плоское. Облака образуются на высоте от 300 до 1500 метров. Летом, в ясные погожие деньки, кучевые облака появляются поздним утром и медленно плывут по небу, а вечером бесследно исчезают.
Это явный признак того, что вечером и ночью дождя не будет. Есть очень меткое второе название кучевых облаков – облака хорошей погоды. Кучевые облака появляются на короткое время. Каждое облако может существовать от 5 до 40 минут.
слоистые
Слоистые облака возникают на высотах от ста метров до одного километра. Они очень похожи на одно большое серое облако или на сплошной покров, полностью закрывающее небо до самого горизонта.
Летом из таких облаков иногда выпадают моросящие осадки, и вскоре наступает хорошая погода.
Зимой такие облака могут продержаться до нескольких суток, но снег они не приносят.
кучево-дождевые
Кучево-дождевые облака приносят с собой ливни с грозами, град и шквалистый ветер. Темное, иногда черное основание облака располагается на высоте 500 метров. Белые вершины достигают высоты в 10 километров. Скопление облаков очень похоже не горы, плавающие на небе. Из-за своих громадных размеров кучево-дождевые облака в своей нижней части состоят из капель воды, а на более высоких уровнях из кристалликов льда.
Объясните принцип действия ртутного или спиртового термометра, ртутного барометра, барометра-анероида и осадкометра.
ртутный или спиртовой термометр
Жидкостные термометры "работают" на принципе изменения объёма термометрической(от греческого «термо» - тепло и «метрика» - измерять) жидкости при изменении температуры.
Причём капилляр специально сделан таким тонким, что длина столбика термометрической жидкости изменялась намного больше, чем размер стеклянного капилляра.
Поэтому мы и видим перемещение "столбика" по капилляру при изменения температуры и при этом изменениями размера капиллярной трубки можно пренебречь.
В обычном термометре (срочном) при повышении температуры ртуть (или подкрашенный спирт) переходят из резервуара в капилляр и "столбик" растёт, а при понижении температуры - движется обратно
ртутный барометр
Запаянную с одного конца стеклянную трубку длиной 1 м наполняют ртутью. Открытым концом трубка погружается в чашку с ртутью. При этом какая-то часть ртути выливается в чашку. Дойдя до определенного уровня(это расстояние ученные назвали Торричелиевой пустотой), ртуть прекращает выливаться и стабилизируется (см. рисунок). Причиной этому является то, что воздух как бы вдавливает ртуть в чашку и не дает выливаться ей из трубки. Если атмосферное давление увеличивается, то некоторое количество ртути проходит в трубку и уровень ее поднимается. Наоборот, при уменьшении атмосферного давления некоторое количество ртути из трубки выливается, и уровень ее опускается.
Высота ртутного столба трубки показывает величину давления воздуха. Ее точную величину в миллиметрах (мм) определяют по шкале с делениями, закрепленной на трубке.
барометр-анероид
Барометр-анероид – это прибор, который предназначается для измерения атмосферного давления механическим способом. Конструктивно анероид состоит из круглой металлической (никель-серебряной или из закаленной стали) коробки с гофрированными (ребристыми) основаниями, в которой, путем откачивания воздуха, создано сильное разрежение, возвратной пружины, передаточного механизма и стрелки указателя. Под действием атмосферного давления: его повышения или понижения, коробка, соответственно, либо сжимается, либо разгибается. При этом, при сжатии сильфонной коробки верхняя прогибающаяся поверхность начинает тянуть прикрепленную к ней пружину вниз, а при понижении атмосферного давления, верхняя часть, наоборот, выгибается и толкает пружину вверх. К возвратной пружине, при помощи передаточного механизма, прикреплена стрелка указателя, которая двигается по шкале, проградуированной в соответствии с показаниями ртутного барометра. Стоит отметить, что обычно, на практике, применяется несколько (до 10 шт.) последовательно соединенных тонкостенных гофрированных коробок с разряжением, что увеличивает амплитуду хождения стрелки по шкале.
Барометры-анероиды, благодаря малым размерам и отсутствию жидкости в конструкции, наиболее удобны и портативны; они широко применяются на практике.
К сожалению, барометры подвержены влиянию температуры окружающей среды и изменению упругости пружин с течением времени. Поэтому, современные барометры-анероиды оборудованы дугообразным термометром, или, так называемым компенсатором, который предназначается для внесения поправки показаний прибора на температуру. осадкомер
Осадкомер
Стандартный осадкомер состоит из воронки, прикрепленной к мерному цилиндру, который вставляется в емкости большего объема. Если вода переливается из мерного цилиндра, то она задержится во второй(внешней) емкости. Так что, сперва измеряется тот объем воды, что в мерном цилиндре, а потом(можно и другим мерным цилиндром) меряют избыток. В большинстве случаев отметки в цилиндре проставлены в мм. Каждая горизонтальная линия на цилиндре - 0,2 мм. Внешняя емкость собирает осадки выше 25 мм, которые стекают из небольшого отверстия в верхней части мерного(внутреннего) цилиндра. к контейнеру прикреплена Металлическая труба, которая может регулироваться, чтобы обеспечить нужное положение дождемера. Эта труба затем надевается на закрепленный в землю металлический стержень.
Следует заметить, что данные о среднем объеме осадков за сутки для расчета дождевой канализации недостаточны. Для этого необходимо знать продолжительность отдельных дождей, объем осадков и их распределение за период каждого дождя. Такие данные могут быть получены только с помощью особых приборов, автоматически регистрирующих весь ход выпадения дождей
