20. Каверзные вопросы маленьких наблюдателей

Наряду с бесчисленными "почему" об окружающем их мире, дети имеют обыкновение задавать старшим вопросы и о погоде, и при этом чаще всего самые неожиданные. Не всегда на эти вопросы легко ответить, и не только потому, что не все очевидные вещи доступны пониманию ребенка, но еще и потому, что дети, с их наблюдательностью, способны останавливать внимание на деталях, ускользающих от внимания взрослых. Ниже приводятся вопросы и ответы на них из числа тех, с которыми пришлось столкнуться автору в беседах с внуком и его сверстниками, а также с их родителями, просившими помощи для удовлетворения любознательности своих маленьких "почемучек".

Следует признаться, что не на все поставленные ребятами вопросы автор сумел дать исчерпывающий ответ, но он стремился избегать упрощений, способных породить ошибочное понимание сути сложного природного явления, и в каждом случае - дать хотя бы основы верных представлений, которые со временем могут быть расширены и углублены, но не будут нуждаться в исправлениях.

Интересно отметить, что дети о погоде, как и вообще о всех природных явлениях, значительно чаще спрашивают, находясь за городом, в деревне или на даче. Расширение круга наблюдений, возможность видеть весь небосвод до самого горизонта, воду в речках или озерах с естественными берегами, а животных - не в клетках, а на свободе, стимулирует процесс познания окружающего мира, порождает потребность спрашивать о вещах, далеких от сиюминутных нужд. К примеру, в городе ни один из всех знакомых мне ребят не спросил, глядя на небо: "Какие это облака, почему они все в завитушках?" или: "Где кончается небо? У него есть дно?"... Такие вопросы задают, гуляя в поле, на берегу моря или на лесной поляне. Конечно, о погоде дети спрашивают и в городе, но это совсем другие вопросы. Во всяком случае, у тех, с кем мне приходилось общаться. Итак, обратимся к вопросам о погоде, интересующим наблюдательных ребят.

20.1. Почему так бывает: зимой с крыш вода капает, а на улице мороз, по радио сообщают, что температура воздуха несколько градусов ниже нуля?

Дело в том, что по радио сообщают температуру воздуха, измеренную на площадке метеорологической станции, в специальной будке, на высоте 2 м над земной поверхностью. Место для площадки выбирается свободное от застроек, хорошо продуваемое ветрами и освещаемое солнцем. На показания приборов на метеорологической площадке не должны оказывать влияния никакие искусственные сооружения, там должны сохраняться естественные условия данной местности. Крыши же городских домов, как и стены,- в иных условиях. Зимой дома отапливаются, внутри городских зданий искусственно поддерживается более высокая температура воздуха, чем снаружи. Тепло внутренних помещений дома передается его стенам и крыше. При небольших морозах, о которых сообщается по радио, температура крыш зданий может быть на не сколько градусов выше, то есть может оказаться положительной, достаточной для таяния лежащего на крышах снега. Поэтому-то при отрицательной температуре воздуха с крыш городских домов может капать вода.

20.2. Почему при морозе из выхлопных труб автомобилей вылетают клубы пара, похожие на облака, а при другой погоде - только дым?

В морозную погоду за автомобилями действительно возникают небольшие облака, но не пара, а мелких капелек воды и ледяных кристалликов. Водяной пар - это невидимый человеческому глазу газ, он прозрачен, как и другие газы, входящие в состав воздуха. Называются эти облака конденсационными, они возникают из водяного пара, который образуется при сгорании в двигателе автомобиля жидкого топлива. При морозе вылетающий из выхлопной трубы автомобиля пар мгновенно охлаждается, переходит в капельки воды или в ледяные кристаллики - образуется конденсационный след или облако. При более теплой погоде охлаждение пара оказывается недостаточным и он остается невидимым. Дым за автомобилем является результатом неполного сгорания топлива, он может быть при любой погоде, его возникновение зависит но от погоды, а от качества регулировки зажигания двигателя.

20.3. Почему иногда на море, когда Солнце скрывается за горизонтом, над местом, где оно только что скрылось, вдруг вспыхивает и тут же гаснет яркий изумрудно-зеленый свет?

Это так называемый зеленый луч. Его можно иной раз наблюдать в тихую ясную погоду при большой прозрачности воздуха не только в момент захода, но и при восходе солнца. Чаще всего это удается при ровном открытом горизонте, на берегу моря или озера.

Возникновение зеленого луча объясняется рефракцией и дисперсией солнечного света, то есть искривлением его лучей и их разложением на цвета спектра от красного до фиолетового. Угол преломления солнечных лучей наибольший у горизонта, и при низком положении солнца его свет мог бы представляться радужно-многоцветным, если бы не рассеивающее и ослабляющее влияние толщи атмосферного воздуха (максимальной для солнечного луча при восходе и заходе солнца). Но так как рассеяние световых лучей тем сильнее, чем короче длина волны, то меньше других ослабляются красные тона, в какие обычно и окрашивается небосклон при восходе и закате солнца. В тех же случаях, когда воздух особенно прозначный при спокойном состоянии атмосферы, сохраняются не полностью рассеянными и лучи синей части спектра: бывает виден (ходя и очень редко) даже голубой цвет, а несколько чаще - зеленый, давший название всему явлению.

Длится это явление всего 1 - 2 секунды, но на впервые увидевшего его производит очень сильное впечатление, особенно если выпадает случай увидеть в момент его возникновения не только небо на горизонте, но и стеклянные шары фонарей уличного освещения или обращенные к источнику этого необычного света окна зданий, на мгновение меняющие свою окраску и приобретающие яркий, очень чистый изумрудно-зеленый цвет.

20.4. Куда дует ветер?

Ветер - это движение воздуха. Как и вода, всегда текущая с более высокого места в более низкое, воздух тоже движется из места с более высоким атмосферным давлением в место, где давление меньше. На движущуюся воду и на воздух влияет еще и вращение Земли, которое отклоняет все частицы вправо от их первоначального направления движения. Но движение воды ограничено берегами ручьев и рек или стенками труб, а движение воздуха таких ограничений не имеет. Поэтому воздух движется не прямо от высокого давления к низкому, а в сторону, вправо от такого направления, оставляя центр низкого давления левее направления своего движения, как бы обегая этот центр. Вот и получается, что ветер дует не вдоль прямой, а вдоль изогнутой, приближенно круговой линии. Вокруг центров низкого давления - в циклонах - ветер дует против часовой стрелки, а вокруг центров высокого давления - в антициклонах - по часовой стрелке. Такое направление ветра бывает в северном полушарии, а в южном - оно противоположное. Но так как размеры циклонов и антициклонов очень большие - сотни и тысячи километров, то кривизна движения воздуха нами не ощущается.

20.5. Почему в сырую погоду при тумане шум электрички слышен в лесу дальше, чем в сухую погоду?

Скорость звука в воде в несколько раз больше, чем в воздухе. При тумане в воздухе находится бесчисленное множество мелких капелек воды, улучшающих звукопроницаемость туманного воздуха, отчего шум электропоезда, как и любой другой звук, слышен лучше, чем когда воздух чист, не содержит водяных капелек. Этот эффект можно наблюдать не только в лесу, но и в поле, над озером или над другими поверхностями. Скорость звука зависит от того, в какой среде распространяются звуковые волны: в воздухе она равна 330 м/с, в воде 1500 м/с, а в твердых телах от 2000 до 6000 м/с. Таким образом, при дожде и тумане или при снегопаде, то есть в смеси воздуха с каплями воды или кристалликами льда, она будет несколько больше, чем при сухой погоде (следует учитывать еще и то, что капли и снежинки рассеивают звук). Будет ошибочным упрощать дело, связывая скорость звука с плотностью воздуха. Тем более, что плотность влажного воздуха меньше плотности сухого. Скорость прохождения звуковых волн в воздухе определяется не количеством содержащегося в нем водяного пара, а количеством и размерами капелек воды и кристалликов льда.

20.6. Правда ли, что дождь, при котором на поверхности луж образуются пузыри, скоро кончается?

Пузыри на воде во время дождя образуются при ударе падающих дождевых капель о воду, когда под пленку воды, выплескиваемой наверх, попадает воздух. Чтобы пузыри были достаточно крупными и хорошо заметными и к тому же были способны сохраняться на поверхности воды достаточно долго, чтобы их можно было увидеть,- капли дождя сами должны быть крупными. Крупные капли бывают при ливнях, а ливни, как правило, непродолжительны: ливневой дождь очень сильный, но короткий - он выпадает из отдельных, сравнительно небольших, хотя и сильно развитых по высоте кучево-дождевых облаков. Поэтому замеченная особенность дождя, образующего пузыри на лужах, быстро заканчиваться имеет над собой вполне понятную логическую основу.

20.7. Правда ли, что при грозе скисает молоко?

Да, правда. Это связано, скорее всего, с тем, что тепловым грозам предшествует влажная теплая погода, благоприятствующая развитию молочнокислых бактерий. Само атмосферное электричество, разряды которого происходят при грозе, прямого отношения к скисанию молока, по-видимому, не имеет - ведь молоко не скисает при грозе, когда оно стоит в погребе или в холодильнике, где сохраняется низкая температура, не способствующая развитию молочнокислых бактерий.

20.8. Почему ранней весной в лесу деревья иногда "стреляют"?

Это лопается кора на стволах деревьев, нагреваемых с одной стороны солнечными лучами и остающихся холодными с другой - теневой - стороны. Разность температур в коре дерева создает большие напряжения, в результате чего кора местами разрывается с сильным и резким звуком, напоминающим выстрел.

20.9. Правда ли, что некоторые растения способны выделять вредные вещества?

В местностях, где почва сильно загрязнена промышленными отходами, некоторые растения действительно могут выделять в воздух пары ядовитых веществ. В частности, тростник способен через поры (устьица) выделять пары ртути, в большом количестве содержащиеся в почве, загрязненной промышленными отходами (как это имело место в штате Нью-Йорк в пойме ручья у оз. Онондага, что было установлено исследованиями ученых местного университета Кожуховским и Джонсоном).

20.10. Почему море бывает разного цвета - то веселое, голубое, то грустное, серое?

Цвет поверхности моря, как и воды в озере или реке, зависит главным образом от состояния неба, цвет которого отражается в воде. При ясной солнечной погоде небо - голубое, и такого же "веселого" цвета бывает вода в море; при пасмурном, хмуром небе, которое заволокли облака, и море кажется темным, "грустным".

Но зависимость цвета моря от состояния неба не только в этом. Состояние неба определяет еще и освещенность самой воды, а следовательно, и состав спектра лучей, отражаемых и испускаемых водной поверхностью. Определенную, хотя и не основную, роль играет также то, насколько спокойна водная поверхность и, кроме того, насколько чиста вода, сколько содержится в ней примесей, какие растворены соли и т. п.

20.11. Как снег может согревать землю и растения, ведь он холодный?

Снег, покрывающий землю, подобен одеялу: сам по себе он тепла не дает, но препятствует потере тепла земной поверхностью, уменьшает промерзание почвы и способствует лучшему сохранению корневой системы растений. Благодаря пористости, то есть наличию между снежинками свободного пространства, в котором находится воздух, снег обладает теплоизоляционными свойствами, особенно когда он рыхлый и сухой, или, как говорят, пушистый. В ясные морозные ночи поверхность снега выхолаживается лучеиспусканием в атмосферу и в космическое пространство, но на некоторой глубине в снегу и под снегом температура сохраняется значительно более высокая, чем на его поверхности, и, кроме того, снежный покров препятствует лучеиспусканию прикрываемой им поверхности.

20.12. Почему на берегу моря летом всегда бывает тихо только рано утром и под вечер, а днем, при солнышке, поднимается ветер и волны?

Так бывает довольно часто, хотя и не всегда, потому что вода и суша нагреваются неодинаково быстро и остывают тоже с разной скоростью - вода обладает большей теплоемкостью, медленнее нагревается и медленнее остывает. В ранние утренние часы, когда солнце слегка прогревает землю, температура поверхности моря и температура земли выравниваются; днем суша оказывается теплее воды, а к вечеру, остывая, она снова становится некоторое время нагретой так же, как и вода. Когда нет различия в температуре воды и суши - не возникает и движение воздуха, стихает ветер, море успокаивается. Днем же быстро прогревающийся над сушей воздух поднимается вверх, а с моря ему на смену приходит более холодный воздух - дует морской бриз; ночью картина меняется: дует ветер с суши на море - береговой бриз. Утром и вечером наблюдаются паузы - непродолжительные затишья в периоды смены направления бризовых ветров.

Такое чередование дневного и ночного ветра, или так называемая бризовая циркуляция, в теплое время года имеет место при устойчивой солнечной погоде, при высоком атмосферном давлении. Когда приходит циклон, он приносит с собой штормовую погоду и бризовые ветры прекращаются.

20.13. Может ли дождь быть соленым на вкус?

Обычно дождевая вода пресная, не имеет никакого специфического вкуса - она свободна от солей, всегда присутствующих в небольшом количестве в колодезной, речной или озерной воде. Но если дождь выпадает в местности, где воздух сильно загрязнен промышленными выбросами, то дождевые капли могут поглощать и растворять различные химические вещества, содержащиеся в загрязненном подоблачном воздухе. В этом случае дождевая вода может оказаться слегка "подкисленной". Еще более "кислыми" могут быть дожди, выпадающие из облаков, сформировавшихся над индустриальными районами, когда мельчайшие капли облачной влаги превращаются в носители окислов серы и других загрязнителей атмосферы, а дожди из таких облаков становятся тоже загрязнителями местности, где они выпадают. Кислые, или, как их еще называют ученые, кислотные, дожди, выпадая в изобилии над Скандинавией, куда они приходят с облаками из Англии и Западной Германии, стали причиной заметного уменьшения количества пресноводной рыбы в реках и озерах Швеции и Норвегии.

В приморских районах и на островах в океане иногда выпадают по-настоящему соленые дожди. Это случается при всасывании в облака морской воды, когда над морем возникает смерч.

20.14. Какая сила поднимает морскую воду в облака при смерче?

Смерч всасывает воду (а с нею иногда и рыбок или лягушек из прудов на суше) потому, что в центральной части вихря, образующего смерч, давление сильно понижается, а кроме того, большая скорость кругового вращения воздуха в смерче создает эффект восходящего движения, увлекающего вверх капли воды и различные предметы на поверхности земли или воды, над которой проходит смерч.

20.15. Правда ли, что из облаков могут вместе с дождем выпадать и монетки?

Такие случаи действительно бывают, хотя и чрезвычайно редко: это может произойти, когда смерч пройдет над местом, где рассыпаны деньги или находится неглубоко зарытый клад... Много ли таких мест на Земле? Чаще, чем деньги, из облаков могут выпадать пыльца сосны, споры растений, мучнистые лишайники, внешне напоминающие манную крупу... Таким образом, с неба могут сыпаться не только монеты, но и "манна небесная", то есть все, что облачный вихрь смерча или торнадо удосужился поднять с земной поверхности в воздух.

20.16. Почему море замерзает по-разному: иногда оно покрыто сплошным ровным льдом, а иногда пятнами - ледяными блинами?

Замерзание морской воды, содержащей более 3% растворенной в ней соли,- сложный процесс, требующий охлаждения не только верхнего слоя воды, но и воды на глубинах.

При спокойном состоянии моря этот процесс развивается одинаково на большой площади, и море покрывается ровной тонкой ледяной коркой на большом пространстве, где вода выхолодилась, достигнув температуры замерзания. Образуется ледяной покров серого цвета - нилас. Это эластичный лед, он способен даже изгибаться при не очень большом волнении, которое приходит из открытой части моря. Со временем он окрепнет, станет толще, превратится в так называемый молодик, покроется снегом и станет обычным морским льдом.

При неспокойном море толща воды охлаждается не на большой площади сразу, а лишь пятнами, в отдельных точках, удаленных одна от другой. Там, где нужное охлаждение достигнуто, возникает ледяное пятно - блин,- окруженное не замерзшей еще водой; поодаль будет другой подобный блин, за ним еще и еще... Образуется поле блинчатого льда. Через какое-то время блины смерзнутся и лед все-таки станет сплошным, но не сразу, не раньше, чем охлаждение воды в море станет повсеместным.

20.17. Какой лед на море называют склянкой и по чему?

В устьях больших северных рек, где на поверхности моря бывает слой пресной речной воды, при наступлении холодов возникает тонкий прозрачный лед, который при продвижении судна легко ломается с характерным звуком бьющегося стекла. За это моряки и прозвали такой лед склянкой.

20.18. Может ли затонувший в море предмет всплыть, когда замерзнет море, и потом плавать вместе со льдинами?

Сами по себе затонувшие в море предметы не всплывают, но бывают случаи, когда при сильном перемешивании толщи морской воды течениями или волнением образование льда происходит не у поверхности воды, а на дне, и донный лед, всплыв, иногда поднимает с собой вмерзшие в него предметы, лежавшие на дне. Иногда с донным льдом поднимаются куски морского грунта.

20.19. Как перелетные птицы узнают дорогу?

Специальные исследования показали, что разные птицы по-разному ориентируются в пути. Некоторые птицы используют для ориентировки хорошо различимые с воздуха крупные постоянные ориентиры: побережья морей, горные цепи, речные долины, вдоль которых лежит маршрут их перелетов. Есть птицы, которые ориентируются по солнцу, есть птицы, совершающие перелеты в ночное время и ориентирующиеся по звездам (например, журавли). Отдельные виды птиц способны ориентироваться и при облачной погоде, когда скрыты и солнце, и звезды. Они находят направление полета по магнитным силовым линиям магнитного поля Земли; для этого у них в организме есть своеобразный чувствительный компас. Ученые считают, что птицы обладают несколько иными по сравнению с человеком органами чувств - они видят, слышат и ощущают окружающий их мир иначе, чем мы. Есть птицы, чувствительные к звуковым волнам большой длины, излучаемым морскими волнами прибоя, другие - к ультрафиолетовому излучению и т. д. Это позволяет им ориентироваться на местности в условиях, кажущихся нам неприемлемыми.

20.20. Как перелетные птицы избегают встречи с непогодой?

Установлено, что птицы чутко реагируют на изменения погоды над местностью, где они пролетают. Так, спасаясь от жары над Сахарой, они увеличивают высоту полета до 2000 м, а облачность в горных районах обходят верхом, на высоте более 5000 м, (Гуси, пролетая над Гималаями, поднимются до высоты около 9000 м!)

Некоторые птицы, улетающие осенью из Европы в Африку, чтобы не быть застигнутыми непогодой в море, где нет возможности переждать ее на земле, избегают пересекать Средиземное море на его широких участках и летят через Гибралтар, Апеннинский полуостров в Сицилию, Балканский полуостров.

Однако изучение перелетов птиц показало, что далеко не всегда они способны избежать встречи с непогодой. Не раз находили погибших птиц, застигнутых пыльной бурей над пустынями, штормами над морем и т. д. Гибнут птицы при попытках обойти зону плохой погоды.

20.21. Почему на земле при первых морозах иногда образуются ледяные цветы?

Узоры из кристалликов льда в форме листьев растений или цветов образуются на теплой, слегка влажной почве при резком похолодании. Это чаще всего случается на рыхлой обнаженной почве, в местах выхода теплого почвенного воздуха. Содержащаяся в воздухе влага быстро охлаждается и замерзает, кристаллы льда при этом располагаются группами, образуя причудливые узоры, называемые инеевыми цветами. 20.22. Как возникают пушистые иголочки на деревьях зимой и как их правильно называть: инеем или изморозью? Иней и изморозь - две разновидности твердых кристаллических осадков из морозного воздуха. В отличие от обычного снега их выпадение не связано с облаками и может происходить при ясной погоде. Иней возникает на поверхности почвы, травы, снежного покрова, различных предметов, обладающих малой температуропроводностью, в ясную, тихую погоду, когда происходит сильное выхолаживание земной поверхности и ее температура становится ниже температуры воздуха. Водяной пар, содержащийся в воздухе, на поверхности многих тел из газообразного состояния переходит прямо в твердое, минуя жидкую стадию,- происходит его сублимация; при этом образуются кристаллики льда в форме шестиугольних призм, пластинок и тупоконечных игл. Иней может отлагаться и на ветвях деревьев, но они не выглядят такими пушистыми и нарядными, как это бывает при другой форме кристаллических осадков - изморози. Изморозь - также продукт сублимации водяного пара в морозном воздухе. Но она образуется при оседании уже имеющихся в воздухе ледяных кристаллов на тонких и длинных предметах - веточках деревьев, проводах линий электропередачи и т. п. Это бывает чаще всего при тумане и слабом ветре и температуре воздуха ниже -15° С. Кристаллы льда длиной обычно около 1 см, а нередко и в несколько сантиметров, оседают на наветренной стороне ветвей деревьев, проводов или прутьев металлических оград, образуя пышную красивую бахрому, придающую нарядный вид деревьям, лишенным листвы в зимнюю пору. При сильном ветре и густом тумане зимой, что чаще бывает в горах, изморозь может отлагаться и в виде снежных зерен, образующих прочный, довольно плотный покров с наветренной стороны тонких предметов. Снеговидный, рыхлой структуры лед при такой форме отложения изморози может представлять серьезную опасность для проводных линий связи - они нередко обрываются под тяжестью льда.

20.23. Правда ли, что спасти от заморозка цветущую яблоню можно поливая ее водой?

Опытные садоводы считают опрыскивание цветущих деревьев при заморозках эффективным средством спасения урожая: обладая большой теплоемностью, вода, охлаждаясь, замедляет охлаждение воздуха и поверхности растений, кроме того, и это главное, когда начинается замерзание воды, происходит выделение скрытой теплоты льдообразования (каждый грамм замерзающей воды выделяет 320 Дж тепла). Выделяющегося тепла оказывается достаточно, чтобы сохранить до утреннего солнца яблоневый цвет живым. Но полив деревьев водой должен быть обильным и будет тем успешнее, чем слабее и короче по времени заморозок.

20.24. Как мороз сушит висящее на улице белье?

Чем сильнее мороз, тем меньше в воздухе водяного пара, то есть тем суше воздух, из которого весь избыток влаги удаляется сублимацией, процессом перехода пара в ледяные кристаллики. В сухом морозном воздухе мокрое белье сперва "замерзает", вся вода превращается в лед, который затем постепенно испаряется из ткани благодаря все той же сухости воздуха. Однако некоторое количество замерзшей воды все же сохраняется, что становится заметным, когда белье снова попадет в теплое помещение, где оттаивает и становится слегка влажным, но отнюдь не мокрым. При температуре воздуха несколько выше нуля, когда нет сублимации, то есть "вымораживания", процесс сушки будет очень длительным и малоэффективным.

20.25. Почему температуру воздуха измеряют в специальной будке?

Температура воздуха - это теперь его нагретости, определяемая по тому, как воздух нагревает ртуть или спирт в термометре. Для этого термометр должен свободно обдуваться воздухом и быть защищенным от прямого нагревания солнечными лучами. Если же на термометр будут попадать лучи солнца, то он покажет не температуру воздуха, а температуру нагреваемой солнцем ртути или спирта. Нельзя термометр держать и на поверхности почвы, так как он будет показывать температуру последней. Поэтому для измерения температуры воздуха условились держать термометр на высоте 2 м от поверхности земли, на стандартной подставке в деревянной жалюзийной будке, то есть в условиях тени и свободного воздухообмена.

20.26. Как научиться "читать небо"?

Умение разбираться в погоде по состоянию неба может прийти в результате длительных и систематических наблюдений за погодой, которые доступны тем, кто по роду своей деятельности проводит большую часть времени на открытом воздухе, или же - что доступно всем - в результате вдумчивого изучения основ метеорологии, и в частности ее разделов об облачности, оптических явлениях и местных признаках погоды. И в том, и в другом случае необходим некий минимум наблюдательности, навыков в анализе и сопоставлении фактов, критического и объективного отношения к результатам своих наблюдений и их обобщения.

Облака изучать не так трудно, если удастся раздобыть Атлас облаков, которым пользуются метеорологи, и потренироваться некоторое время в определении основных форм облачности, наблюдающихся на небе в разное время дня и в разные сезоны. Можно научиться распознавать облака и в кружках при Домах пионеров или в школьных метеоро- логических кружках, руководимых метеоспециалистами. Отсутствие популярных учебных пособий по метеорологии затрудняет самостоятельное изучение основ этой науки, поэтому для получения первоначальной метеоро логической подготовки лучше всего обратиться в те же кружки или к знакомым метеорологам, людям, имеющим специальное метеорологическое образование. Следует избегать пользоваться помощью или советами неспециалистов во избежание разочарований.

20.27. Могут ли старые и больные люди предсказывать погоду по изменениям своего самочувствия?

В ряде случаев могут, но этой способностью обладают далеко не все старые и не все больные, а кроме того, это умение распространяется не на все изменения погоды, а лишь на некоторые, главным образом связанные с резким ухудшением ее. Предшествующее таким изменениям погоды сильное падение давления, перемена направления ветра, колебания температуры, влажности воздуха, концентрации ионов болезненно ощущается ослабленным организмом и дает о себе знать различными симптомами вроде ломоты в костях у одних, болей в пояснице - у других, головных болей или учащенного сердцебиения - у третьих и т. д. Некоторые болезненно реагируют на быстрое повышение атмосферного давления, предшествующее приходу антициклонической, обычно холодной, погоды. Есть люди, чувствительные к атмосферному электричеству, повышенной влажности воздуха, высокой температуре. Изменения самочувствия сугубо индивидуальны и с изменениями погоды могут быть связаны по-разному.

20.28. Почему облака на небе иногда движутся в разные стороны?

88. Схема (вверху) и пример (внизу) нанесения информации в дневнике погоды. В примере половина небосвода закрыта облаками (облачность 5 баллов), ветер северный 12 м/с, в срок наблюдения дымка, между сроками наблюдения был туман, температура воздуха 15° С, точка росы 10° С, атмосферное давление 760 мм рт. ст

Движение облаков в разных направлениях можно наблюдать в тех случаях, когда они не сплошные, располагаются на разных уровнях, а ветер на разной высоте имеет различное направление. Облака в воздухе перемещаются по воздушному потоку, а он с высотой изменяется иногда не очень заметно, а иной раз - на очень значительный угол, легко фиксируемый зрительно, без всяких приборов. Причин изменения направления и скорости ветра с высотой несколько: в нижнем полуторакилометровом слое - это уменьшение трения воздушного потока о земную поверхность (ветер с высотой по мере ослабления трения усиливается и постепенно поворачивает вправо на несколько десятков градусов, обычно не более чем на 30- 40° ); на более высоких уровнях он под влиянием горизонтального распределения температуры испытывает левое или правое вращение, усиливается или ослабевает, может даже изменить направление на противоположное.

Метеорологи знают, что с высотой при переносе тепла ветер постепенно поворачивает вправо, при переносе холода - влево. В целом же он всегда подчиняется простому закону: дует вдоль линий равного давления - изобар, оставляя область низкого давления слева. Положение изобар с высотой изменяется в соответствии с горизонтальным распределением температуры воздуха.

Там, где есть высокие трубы ТЭЦ или других промышленных предприятий, в ясные дни иногда удается увидеть, как дым из труб различной высоты движется не в одном, а в разных направлениях. Объяснение этого явления то же самое.

20.29. Как удобнее всего вести дневник погоды?

Наиболее рациональный в смысле затрат времени и бумаги способ ведения дневника погоды (как по собственным наблюдениям, так и по данным, сообщаемым по радио) заключается в использовании символов и системы обозначений характеристик погоды, принятых при составлении синоптических карт. Чтобы овладеть таким удобным способом ведения дневника погоды, достаточно изучить несколько значков для разных метеорологических явлений и усвоить схему их расположения вокруг кружка, обозначающего пункт наблюдений.

Схема показана на рис. 88. Приводимый на том же рисунке пример дает представление об информации о погоде, даваемой таким способом (для упрощения данные о температуре воздуха и атмосферном давлении на рисунке даны целыми числами, без десятых долей, сообщаемых на современных картах погоды).

20.30. Почему из одних облаков выпадает дождь, а из других нет?

Дождь, как и другие осадки (снег, морось, крупа, град), выпадает из тех облаков, которые перестали быть устойчивыми, то есть не могут удерживать во взвешенном состоянии водяные капли или ледяные кристаллы, из которых состоят. Неустойчивым облако становится, когда перестает быть однородным по своей структуре и размерам формирующих его облачных элементов - тех же капелек воды и ледяных кристалликов.

Облака целиком кристаллические, например перистые, которые находятся на значительной высоте, где температура постоянно ниже -40° С, или же состоящие только из капелек воды одинакового размера, например плоские кучевые (так называемые облака хорошей погоды) однородны и по структуре, и по размерам облачных элементов. Из них осадки не выпадают вообще.

Облака однородные только по своей структуре, состоящие либо их одних ледяных кристаллов, либо из одних водяных капель, но неоднородные по размерам облачных элементов, могут давать осадки, но незначительные: в виде отдельных небольших капель дождя или снежинок, слабой мороси.

Сильные осадки, как ливневые, так и обложные, выпадают из облаков смешанной микрофизической структуры, неоднородных и по размерам облачных элементов. Такими являются кучево-дождевые и слоисто-дождевые облака, состоящие из водяных капель всех размеров (от сотых долей миллиметра до нескольких миллиметров в диаметре) и из ледяных кристаллов. Из-за разной упругости насыщения водяного пара над водой и надо льдом, а также над поверхностью крупных и мелких водяных капель, в таких облаках происходит рост одних облачных элементов за счет испарения других и складываются благоприятные условия для слияния капелек воды, слипания кристалликов льда, сталкивающихся друг с другом и становящихся более крупными и тяжелыми. Увеличение массы облачных элементов способствует ускорению их выпадения из облака, преодолению силы вертикальных токов в облаке, удерживавшей их во взвешенном состоянии в облачном воздухе.

Выпадая из облака, капли и кристаллы устремляются к земной поверхности и достигают ее в виде осадков - дождя, снега, мороси и т. п.