Погода, стр. 1
Погода
Предисловие
Погода играет огромную роль в жизни каждого человека. Эта книга серии «ЧТО ЕСТЬ ЧТО» отвечает на многие вопросы из той области знания, в которой до сих пор остается немало загадок. Здесь рассказывается, как солнце, воздух и вода, взаимодействуя тысячами различных способов, создают погоду, которая никогда в точности не повторяется и все же имеет много сходных черт. Книга объясняет, как метеорологи составляют прогноз погоды и как сегодня в этом им помогают компьютеры и искусственные спутники Земли.
Читатель узнает, как образуются дождь, туман, снег, как классифицируют облака, отчего бывает гроза, почему происходит смена времен года, как разнообразна погода на нашей планете и какой она была прежде, что такое климатические зоны, как можно заранее узнать о грозящих наводнениях и ураганах. Если искать ответы на все эти вопросы, то загадки погоды предстанут увлекательнейшей задачей, которую юный читатель сможет решать с помощью собственных наблюдений. Проводя несложные опыты, он научится понимать, как наука раскрывает тайны погоды.
Фотография, сделанная в инфракрасных лучах метеорологическим спутником НОАА-9 6 августа 1986 г. На ней виден ярко выраженный штормовой циклон над Англией.
Погода
Одним из четырех времен года является весна. В Северном полушарии это март, апрель и май.
Лето — самое теплое и светлое время года. Летние месяцы у нас — июнь, июль и август.
Осенью дни короче, становится прохладнее. В Северном полушарии это сентябрь, октябрь и ноябрь.
Зима самое холодное и темное время года. У нас зима приходится на декабрь, январь и февраль.
Что определяет погоду?
Как это получается, что на Земле существуют различные времена года, области с таким разным климатом, а на Луне нет ни того, ни другого? Ответ прост: все зависит от погоды. Облака, ветер, дождь и снег, жара и холод — от них зависит погода, какой мы ее воспринимаем. У всего этого есть три главные причины. Если мы все узнаем о них, то поймем, как они влияют на погоду. Без них она просто не существовала бы. Первая причина — солнце. Оно дает нам свет, тепло и энергию.
Вторая — воздух. Он, словно оболочка, окутывает нашу планету. Мы живем в нем, как рыбы в воде.
Третья причина — вода. Вода везде — в морях и океанах, в озерах и прудах, в облаках и в самом воздухе.
Почему на Луне нет погоды?
Луну, как и Землю, освещает и согревает солнце, Но на ней не бывает облаков, не выпадают ни дожди, ни снег. Почему? Потому что на Луне, в отличие от Земли, нет воздушной оболочки — атмосферы. А без нее не бывает погоды.
На Луне нет ни воды, ни воздуха. Поэтому здесь, в отличие от Земли, не может быть никакой погоды.
Без воздуха нет погоды
Занимает ли воздух место?
Воздух для нас — это нечто само собой разумеющееся, как день или ночь. Он повсюду и действительно существует, даже если и невидим. Если он движется, мы ощущаем его как ветер. Однако представить себе нечто невидимое трудно. Как можно доказать наличие воздуха? С помощью несложного опыта: если в миску с водой погрузить донышком вверх стакан и нажать на него, то мы увидим, что вода в него не проникает. Почему? «Пустой» стакан на самом деле не пуст, он наполнен воздухом. Вода может попасть внутрь только тогда, когда мы станем погружать его в наклонном положении, позволяя воде вытеснять воздух.
Воздух занимает на Земле все свободное пространство. Например, если погрузить в воду пустой стакан донышком вверх, то вода в нем не поднимается — ее не пускает воздух.
Можно ли поймать воздух?
Если ощупать надутый воздушный шарик, футбольный мяч или накачанную насосом велосипедную шину, то рука почувствует упругую плотность. Поскольку внутри только воздух, то это именно он и есть! В оболочке шарика можно, слегка нажав ее пальцем, сделать вмятинку, но она тут же исчезнет, как только мы уберем палец; ее заполнит воздух. Он есть всюду, как камни или вода.
Воздух можно пощупать: если держишь в руках надутый воздушный шарик, то ощущаешь воздух, которым он наполнен.
Есть ли у воздуха вес?
С помощью другого опыта можно доказать, что воздух что—то весит. На середине палки длиной сантиметров в шестьдесят укрепим веревочку, а к обоим ее концам привяжем два одинаковых воздушных шарика. Подвесим палку за веревочку и увидим, что она висит горизонтально. Если теперь проткнуть иголкой один из надутых шариков, из него выйдет воздух, и тот конец палки, к которому он был привязан, поднимется вверх. Если проколоть и второй шарик, то палка снова займет горизонтальное положение.
Значит, воздух в надутом шарике плотнее, а значит, и тяжелее, чем тот, что находится вокруг него. Сколько весит воздух, зависит от того, когда и где его взвешивают. Вес воздуха над горизонтальной плоскостью — это атмосферное давление. Как и все предметы, окружающие нас, воздух тоже подвержен земному притяжению. Оно — то и наделяет воздух весом, который равен 1 кг на квадратный сантиметр. Воздушный столб, вертикально поднимающийся над Землей, тянется на несколько сотен километров. Значит, на стоящего прямо человека, на его голову и плечи, площадь которых составляет примерно 250 см2, давит столб воздуха весом около 250 кг. Мы не смогли бы выдерживать такую тяжесть, если бы ей не противостояло такое же давление внутри нашего тела. Следующий опыт поможет нам понять это. Если растянуть двумя руками бумажный лист и кто — то с одной стороны надавит на него пальцем, то результат будет один — дырка в бумаге. Но если надавить двумя указательными пальцами на одно и то же место, но с разных сторон, ничего не случится. Давление с обеих сторон будет одинаковым. То же самое происходит и с давлением воздушного столба и встречным давлением внутри нашего тела: они равны.
Воздух обладает весом и со всех сторон давит на наше тело. Но он не может раздавить нас, ибо встречное давление тела равно внешнему. Изображенный выше простой опыт делает это очевидным: если с одной стороны надавить пальцем на лист бумаги, он порвется; но если надавить на него с обеих сторон, этого не произойдет.
Где воздух тяжелее?
Если уложить один на другой несколько одинаковых пончиков, на каждый из них — за исключением верхнего — будет давить вес лежащих выше. Таким образом, нижние сдавлены больше, чем верхние. Поэтому нижняя половина стопки будет весить больше верхней. Так обстоит дело и со слоями воздуха в воздушном столбе.
Воздух — смесь мельчайших частиц газов, которые называются молекулами. Они так малы, что в объеме величиной с булавочную головку их умещается больше миллиарда! Как и лежащие горкой пончики, они испытывают давление верхних слоев, чем ближе к земле, тем больше их умещается в 1 см3 воздуха. У самой поверхности его давление и плотность наибольшие.