§ 28. Як вода потрапляє в атмосферу

• Куди зникає вода з калюжі після дощу?

• Пригадайте, що таке випаровування.

• Як називають воду в газоподібному стані?

• Коли повітря більш вологе – до дощу чи відразу після нього? Поміркуйте, із чим це пов’язано.

🧩 Виконайте вправу. 

Що таке вологість

Вода є в усіх оболонках Землі, зокрема й в атмосфері. 

❓ Пригадайте, що таке колообіг води в природі та як він відбувається.

У повітрі вона перебуває в газоподібному стані (водяна пара). 

Вміст водяної пари в повітрі залежить від його температури. Що вища температура, то вища вологість. 

Водяна пара розподілена в атмосфері нерівномірно. Велика частина водяної пари атмосфери міститься в її нижньому шарі – тропосфері. З висотою вміст водяної пари зменшується. 

Біля поверхні Землі найвологіше повітря в районі екватора. Повітря в полярних районах найсухіше, там кількість водяної пари в 13 разів менша, ніж біля екватора. 

❓ Поміркуйте, чи може вологість повітря постійно зростати. 

🎥 Подивіться відео «Що таке вологість повітря». 

Що таке абсолютна й відносна вологість повітря

Для кількісної оцінки вмісту водяної пари в повітрі використовують два показники. 

Що вища температура повітря, то більше водяної пари здатне увібрати в себе повітря. Наприклад, якщо абсолютна вологість становить 17 г/м3 – це означає, що в 1 м3 міститься 17 г водяної пари. 

Якщо при температурі +20°С в 1 м3 міститься лише 8,5 г/м3 водяної пари, відносна вологість повітря становить 50 %. Це вдвічі менше, ніж кількість водяної пари, яку повітря могло б містити при цій температурі. Таке повітря є ненасиченим (табл. 1). Відносна вологість 100 % означає, що повітря насичене. 

🎥 Подивіться відео «Абсолютна й відносна вологість повітря». 

Якщо температура вища, то точка роси теж вища. При цій температурі водяна пара починає конденсуватися. 

В екваторіальних районах упродовж року високі температури повітря і дуже велика випаровуваність, адже там випадає велика кількість опадів. 

Селище Мосинрам в окрузі Східні Гори Кхасі (Індія) – найвологіше місце на землі. Тут вологість повітря дуже рідко опускається нижче 80 відсотків. 

А в полярних районах це пов’язано, навпаки, з низькими температурами, оскільки для насичення холодного повітря великої кількості вологи не потрібно. 

Сухі Долини в Антарктиді –  це найбільша (близько 8 тис. км²) не вкрита кригою область на континенті та найсухіше місце планети. Деякі райони Сухих Долин не бачили дощу вже 2 млн років. Середня температура повітря −19,8 °C, влітку може становить 0 °C, взимку − 45 °C. Відносна вологість повітря менша, ніж 10%. 

Дуже сухим вважається повітря, яке має відносну вологість менше ніж 30 %. Таке явище спостерігається в окремих пустелях земної кулі. Але загалом відносна вологість повітря в пустелях становить менше ніж 50%. 

Атакама – найсухіша пустеля світу. Вона простягнулася вздовж тихоокеанського узбережжя Південної Америки. Вона знаходиться на території Перу і Чилі, в передгір'ях західних схилів Анд. У центральних частинах Атаками фіксується вологість повітря на рівні 0%. 

Як утворюються хмари

На певній висоті температура повітря знижується, водяна пара, що міститься у повітрі, перетворюється на крапельки води й утворює хмари 

❓ Пригадайте, як називаються процеси перетворення води з рідкого стану у твердий і навпаки. 

Краплі води поступово збільшуються, стають важкими і не можуть утримуватися у «підвішеному» стані. Вони випадають з хмар, утворюючи атмосферні опади. При температурі нижче за 0°С краплинки замерзають і перетворюються на сніжинки або лід. 

Отже, волога в атмосфері постійно переходить з одного стану в інший – то в пару, то у воду або лід. 

🎥 Подивіться відео «Як утворюються хмари».

Які бувають хмари

Існує декілька видів хмар за формою та висотою утворення. Розглянемо найпоширеніші з них. 

Купчасті та купчасто-дощові хмари мають білі куполоподібні вершини та пласку сірувату або синювату основу. 

Висота основи купчастих хмар зазвичай не перевищує 1–2 км. Опади з таких хмар не випадають. Швидкий розвиток купчастих хмар призводить до утворення купчасто-дощових хмар, верхні частини яких можуть проникати в найвищі шари тропосфери. Їх нижня частина зазвичай знаходиться на відстані менше 2 кілометрів від землі, при цьому верхня частина може досягати висоти від 10 до 20 кілометрів. Купчасто-дощові хмари супроводжуються зливами, а влітку часто й грозами.

Шаруваті хмари дістали свою назву через те, що щільним темно-сірим шаром укривають небо, часто утворюючи суцільну хмарність. Висота шаруватих хмар різна – від 200 до 2000 м. Вони є причиною дрібних затяжних опадів у вигляді дощу або снігу. 

Шарувато-купчасті хмари утворюють великі й досить низько розміщені хвилі, гряди або глиби, що розташовуються правильними рядами. Іноді між ними бувають проблиски блакитного неба. Щільні шарувато-купчасті хмари дуже часто спостерігаються в негоду. 

Перисті хмари утворюються на значній висоті – 6000-10 000 м. Вони мають форму тонких білих волокон, паралельних смуг, завитків, пухнастих хвостів, пластівців тощо. Такі хмари складаються з дрібних кристаликів льоду й опадів не дають. Поява на небі перистих хмар віщує наближення циклону. 

Хмари вивчають із Землі та космосу за допомогою ракетних зондів і супутників. Це допомагає синоптикам відстежувати погіршення погоди в різних регіонах земної кулі. 

Ознайомтеся з атласом хмар. З’ясуйте, які ще є хмари. 

🎥 Подивіться відео «Які бувають хмари». 

Як визначають хмарність

Хмарність визначають візуально (на око) за 10-бальною шкалою. Повна хмарність – 10 балів, відсутність хмар – 0 балів. Ви вже знаєте, що на карті погоди інформацію показують за допомогою умовних знаків. 

Хмарність зазначають у балах і відповідно до них заштриховують кружечок пункту спостереження. Наприклад, повністю заштрихований кружечок відповідає суцільній хмарності (10 балів, або 100 %). 

У середньому над нашою планетою половина неба затягнута хмарами. Найбільше хмар спостерігається в місцях зі зниженим тиском, де тепле вологе повітря підіймається. 

Яке значення хмар

Хмари відіграють значну роль у житті нашої планети. Вони беруть участь у формуванні погоди та клімату, завдяки їм відбувається перерозподіл вологи на Землі. Удень хмари затіняють поверхню планети, знижуючи цим температуру, а вночі, навпаки, утримують тепло біля поверхні, перешкоджаючи його переходу в космічний простір. 

Хмари є надійним захистом від переохолодження та водночас вони захищають нашу планету від гарячих сонячних променів. Хмари можуть також допомогти нам завбачати погоду. 

Як утворюється туман

Туман утворюється тоді, коли температура приземного шару повітря знижується до точки роси внаслідок охолодження підстильної поверхні. Туман – небезпечне атмосферне явище, оскільки за його наявності видимість (можливість бачити на далеку відстань) істотно знижується. 

🎥 Подивіться відео «Як утворюється туман».