Дождевые облака порой выглядят совершенно невесомыми, однако на самом деле их масса составляет около пяти миллионов тонн. Но почему они при таком огромнов весе не падают на землю? Тут все дело в физике и природных процессах.
Разбираемся, как образуются дождевые облака и почему они не падают.
Как образуются дождевые облака
Облако образуется вследствие конденсации водяного пара в атмосфере.
Сначала вода испаряется с поверхностей океанов, рек, озер и почвы, превращаясь в водяной пар, который поднимается в атмосферу. Там он охлаждается под воздействием низкой температурой, которая снижается примерно на один градус каждые 100 метров высоты. Водяной пар достигает точки насыщения, когда температура понижается до уровня, называемого точкой росы — температуры, при которой пар начинает превращаться в воду.
Когда воздух охлаждается ниже точки росы, молекулы водяного пара объединяются вокруг микроскопических частиц пыли, соли или дыма, образуя мельчайшие капли жидкости или кристаллики льда. Так начинает формироваться облако.
Постепенно капельки увеличиваются в размерах за счет постоянного добавления молекул воды. Сначала формируются маленькие капельные скопления, которые становятся видимыми глазу.
Продолжающийся рост капель формирует массивные скопления — облака. Некоторые из них содержат огромное количество влаги, которая может выпасть на землю в виде дождя, снега или града.
Почему дождевые облака не падают
В дождевых облаках может накапливаться от 500 миллионов до одного миллиарда тонн воды. Не падают тучи потому, что капельки воды в них настолько мелкие, что их без труда поддерживают восходящие потоки воздуха.
Средняя капля в облаке примерно в один миллион раз меньше капли дождя. Это делает ее менее плотной, чем окружающий воздух. Поэтому земная гравитация на нее не действует.
Восходящие потоки воздуха не дают каплям упасть до тех пор, пока облако не достигнет стадии насыщения. Когда влаги в облаке становится слишком много, воздух больше не может удерживать ее, и она проливается на землю в виде осадков.
Почему вся вода из облака не выливается сразу
Причина, по которой вода не выпадает вся сразу в виде дождя, заключается в нескольких ключевых факторах:
1. Размер капель воды.
Капли дождя имеют различный размер, и не все они могут упасть одновременно. Для того, чтобы пошел дождь, необходима определенная величина массы каждой капли.
Маленькие капли продолжают оставаться в облаке из-за сопротивления восходящих воздушных потоков. Лишь достигнув достаточного веса, они начинают падать под действием гравитации.
2. Потоки воздуха.
Воздух в атмосфере движется неравномерно. Потоки воздуха могут поднимать мелкие капли вверх, препятствуя их немедленному падению. Таким образом, некоторые капли могут находиться в воздухе долгое время, пока другие успевают вырасти и упасть на землю в виде осадков.
3. Концентрация влаги.
Количество влаги в облаке распределено неравномерно. Одни участки тучи могут содержать большое количество крупных капель, готовых к выпадению, в то время как другие еще накапливают влагу. Такая разница в концентрации приводит к постепенному выпадению осадков.
4. Физика облаков.
Образование капель дождя — сложный процесс, включающий столкновение мелких капель друг с другом и слияние их в крупные частицы. Для достижения необходимого размера нужны подходящие условия среды, такие как влажность, температура и наличие ядер конденсации.
Ранее рассказали, как на самом деле образуется град.
