Реферат Хмари - Банк рефератів, творів, доповідей, курсових та дипломних робіт
Дізнатися, яка погода на вулиці досить легко. Іноді побіжний погляд на небо може дати більше інформації, ніж детальний прогноз погоди. Над головою буде або безмежна голубизна або чорні грозові хмари, що ясно говорять про негоду, що насувається.
На небі ніколи не буває абсолютно однакових "картинок", крім тих випадків, коли воно чисте та безхмарне: зовнішній вигляд хмар, їх відмінності залежать від того, в яких умовах і як вони утворилися.
Вся різноманітність хмар існує завдяки тому самому процесу – конденсації невидимих оку газоподібних частинок води (водяної пари) в атмосфері. На відміну від інших газів водяна пара при зниженні температури може переходити в рідкий стан (тоді він перетвориться на дрібні крапельки води) або в тверде (у такому випадку з пари утворюються сніжинки або кристалики льоду). Цей процес називається конденсацією. Маленьку рукотворну хмару легко створити в домашніх умовах: треба просто закип'ятити чайник. Коли заструмується пара, з нього утворюється кімнатна хмаринка, яка відрізняється від сьогодення тільки розмірами.
А чому ж у атмосфері утворюються хмари? Відомо, що в посудину можна налити лише стільки води, скільки в ній поміститися, а надлишок виливатиметься через край. Аналогічно й у повітрі може бути лише обмежену кількість водяної пари, яке надлишок повинен піти, тобто. сконденсуватись. Чим холодніше повітря, тим менше водяної пари він містить; тому якщо повітря з великою кількістю водяної пари охолодити, то частина пари виявиться зайвою. Саме це можна спостерігати над носиком чайника: конденсація починається не біля самого носика, а трохи вище, там, де гаряче вологе повітря, що виходить з нього, стикається з холоднішим повітрям кухні.
Але одногоохолодження повітря недостатньо. Необхідно щоб у ньому були якісь тверді частинки, які послужать ядрами конденсації. Ними можуть бути порошинки, піщинки, кристали солі з бризок морської води, сніжинки. У природі ідеально чистого повітря не буває, на цих частках і починає накопичуватися волога, це подібно до того, як з перенасиченого розчину солі випадають кристали і налипають на опущену туди нитку. Невипадково над великими містами, де у повітря викидається багато різноманітних домішок, хмар зазвичай завжди буває більше, ніж у віддалі від них.
Чи означає це, що хмара є постійним об'ємом повітря, в якому знаходиться сконденсована пара? Не зовсім так. Хмара висить над чайником майже нерухомо, хоча струмінь гарячого повітря проходить крізь нього з великою швидкістю. Так і в куповій хмарі повітря постійно піднімається знизу нагору. Приблизно за півгодини повітря в куповій хмарі повністю оновлюється, проходячи крізь нього і втрачаючи частину водяної пари. В інших хмарах відбувається те саме, тільки набагато повільніше, і повітря при цьому не завжди рухається знизу вгору. Так що хмара – це скоріше не постійний об'єкт, а процес, причому мінливий, що постійно змінюється.
У теплий літній день цікаво спостерігати, як хмари безперервно перероджуються на очах. Але насправді той, хто дивиться на білу клаптувату масу на небі, стежить не за одним і тим самим об'ємом повітря, а за повітряним потоком, який допоміг сконденсуватися водяній парі. Таким чином, хмари є гігантськими агрегатами для вилучення водяної пари з повітря.
ТРИ ЯРУСИ хмар.
Якщо охолодити повітря і додати до нього ядра конденсації, то вийде хмара. У небесному алфавіті лише десять основних типів хмар. Хмарикожного типу розташовуються в атмосфері на певних ярусах: верхньому, середньому та нижньому.
Хмари верхнього ярусу знаходяться на висоті 5-13 км (у полярних широтах 3-8 км, у тропічних 6-18 км). Це перисті хмари, перисто-купчасті та перисто-шаруваті. Зазвичай усі вони мають яскраво-біле забарвлення і складаються з кристаликів льоду, які утворюються під час сублімації водяної пари. Сонце і місяць добре видно крізь ці хмари.
Хмари середнього ярусу зустрічаються на висотах від 2 до 8 км (у полярних широтах до 4 км). Це висококупчасті та високошарові. Ці хмари складаються із суміші крапель та кристаликів льоду або сніжинок.
Хмари нижнього ярусу (на висотах до 2 км) найчастіше непроникні для сонячних променів. До них відносяться: шаруваті, шарувато-купчасті, шарувато-дощові, купчасті та купчасто-дощові.
Хмари нижнього ярусу складаються з крапель води, а при температурі нижче нуля – із суміші крижаних кристаликів та сніжинок. Купово-дощові хмари піднімаються на таку висоту, де і влітку температура нижче за нуль, тому в них утворюються крижані ядра.
Зустрічаються хмари, що знаходяться набагато вище верхнього ярусу. Це перламутрові (від 20 до 30 км) і сріблясті (від 75 до 90 км). Ці хмари можна спостерігати рідко і лише у високих широтах (Антарктика та Антарктида). Багато в природі цих хмар ще не ясно, наприклад, як переноситься на такі висоти водяна пара; що служить ядрами конденсації, хоча зрозуміло, що без сублімації водяної пари вони б не виникли.
В одних районах хмар майже немає, а в інших вони закривають небо цілий рік. Така нерівномірність хмарного покриву пояснюється тим, що існують потужні повітряні течії, що пролітають над океанами. В одному місці ці повітряні течії насичуються вологою, а в іншому – віддають її, утворюючи хмари,появи яких повітря має бути досить вологим. Крім того, для виникнення хмар повітря має охолодитися, або піднімаючись вгору, або перемішуючись з холоднішим повітрям. Якщо повітряні потоки піднімаються, наближаючись до гір, то передгір'ях і гірських схилах буде формуватися хмарність, а там де повітря, навпаки, стікає з гір вниз, хмар майже буває.
Тривала похмура погода зазвичай спостерігається при проходженні атмосферних фронтів – зон дотику теплого та холодного повітря, в яких тепле повітря, будучи легшим, піднімається вгору над холодним та охолоджується, взаємодіючи з ним. Частота появи фронтів у конкретних районах нашої планети ще визначається глобальною циркуляцією атмосфери – системою переміщення потоків повітря над усією земною кулею.
Хмари - джерело вологи.
Хмари утворюються з води, що випарувалася з суші та з океанів, яка повертається назад у вигляді дощу та снігу. Без опадів не було б озер, річок, а відповідно і прісної води, оскільки при випаровуванні вода очищається - всі розчинені в ній речовини залишаються на поверхні океану або суші, і в атмосферу надходить тільки чиста водяна пара. Крім того, дощі та сніг очищають забруднене повітря, вимиваючи з нього домішки, що особливо важливо у більших містах.
Хмари - ТЕПЛОВА МАШИНА АТМОСФЕРИ.
Для клімату дуже важливим є те, що при утворенні хмар виділяється дуже велика кількість енергії. Наприклад для того, щоб випарувати 1 літр води необхідно витратити 2,5 млн. Дж (цієї кількості води достатньо щоб нагріти від 0° до 100°С 6 літрів води. При конденсації водяної пари, така ж кількість енергії знову виділяється в навколишнє повітря, нагріваючи його.Одна купово-дощова хмара, маючи величезну масу, за годинувиділяє більше тепла ніж ядерний вибух середньої потужності! Однак волога випаровується внизу, на поверхні землі, а конденсується на великих висотах, тому хмари виконують дуже важливу роботу, переносячи надлишок тепла знизу вгору.