Ученые подсчитали: под воздействием солнечного тепла с поверхности Земли за год испаряется 518 тысяч миллиардов тонн воды. Если эту влагу равномерно распределить по всему земному шару, то слой воды везде достиг бы одного метра.
И если бы процесс испарения имел односторонний характер, то нашу планету постигла бы катастрофа: высохли бы океаны, моря и озера, иссякли реки. Все живое тогда прекратило бы свое существование.
К счастью, этого никогда не может быть, ибо вода на Земле — вечный странник.) Она находится в постоянном движении и превращении, совершая круговорот в природе.
Основные звенья этого круговорота — испарение, атмосферные осадки и сток рек. И если под влиянием испарения с суши и с поверхности Мирового океана изымется часть их водных запасов, то осадки и речной сток непременно восполнят убыль.
Так испокон веков происходит в природе. Вода путешествует по всему земному шару: испаряясь, попадает в атмосферу, где образует облака, проливается из них дождями или выпадает в виде снега, питает реки, течет в недрах Земли, пополняет подземные кладовые влаги, образует на высоких горах глетчеры и снежники, стекает талыми потоками в моря, и океаны,.
Когда водяные пары поднимаются вверх, то попадают в более холодные слои атмосферы. Здесь они конденсируются, то есть снова превращаются в воду в виде мельчайших капелек.
Для того чтобы образовалась каждая капелька, нужна какая-либо материальная частица. Их же, таких частиц, в атмосфере находится бесчисленное количество, и называются они ядрами конденсации.
Это — микроскопические частицы, поступающие в массовом количестве в атмосферу из труб заводов и фабрик, топок и печей, при извержении вулканов и лесных пожарах от действия ветров, поднимающих пыль с поверхности земли, при испарении жидкостей. 50 миллиардов частичек соли весят всего лишь один миллиграмм (одна тысячная грамма).
Вот вокруг таких крошечных частичек-пылинок и происходит образование капелек воды и ледяных кристалликов. Капельки, из которых состоят облака, имеют форму шариков. Их размеры ничтожно малы, и поэтому они находятся во взвешенном состоянии, то есть свободно плавают в воздухе и легко увлекаются восходящими потоками. И никакими числами невозможно выразить их количество в атмосфере. Известно лишь, что в низких плотных облаках в одном кубическом сантиметре насчитывается до 500–1000 капелек, а в разреженных прозрачных облаках — примерно в десять раз меньше.
Вода обычно замерзает при нуле градусов, а капельки-крошки обладают удивительной способностью сопротивляться морозу. Они могут находиться в переохлажденном состоянии, не замерзая, при температуре 20–30°
Если капелек в воздухе находится очень много, они образуют плотные, непрозрачные облака; из них часто идет дождь. Это считают обычным явлением. Но попросите кого-либо из знакомых рассказать подробнее о дожде, о дождевой капле, дайте им карандаш и бумагу, пусть нарисуют ее.
Пожалуй, лишь немногие справятся с этой задачей. Большинство изобразит дождевую каплю, придав ей форму груши. А это совсем неправильно. Она, вопреки обычным представлениям, округлая вверху и плоская у основания. Когда капель-крошек накапливается все больше и больше, они, беспорядочно двигаясь в воздухе, сталкиваются между собой и увеличиваются в размерах до 1000–2000 микрон (1–2 миллиметра). Рассматривать в микроскоп уже нет нужды: они хорошо видны простым глазом. Так образуются дождевые капли. Они уже не могут легко и свободно парить в воздушном океане и падают вниз, на землю, захватывая по пути мелкие капли, отчего становятся больше и летят все быстрее и быстрее. Идет дождь.
При температуре воды ниже нуля образуются не капельки, а маленькие… кристаллики.) Их смело можно причислить к одному из чудес природы. Они обычно имеют форму правильного шестигранника и обладают удивительной способностью расти. На их вершинах осаждаются все новые частицы, и вот наконец образуется снежинка, поражающая совершенством своих форм.
Если вам не приходилось рассматривать отдельные снежинки, непременно сделайте это. Вас поразит изумительная красота этой хрупкой алмазной звездочки, будто созданной из драгоценных камней искуснейшим ювелиром.
Одна снежинка весит от нескольких десятых долей миллиграмма до трех миллиграммов. Значит, в одном грамме снега можно насчитать несколько тысяч снежинок.
Снежинка не может плавать в воздухе, как ее первооснова — ледяной кристаллик, а медленно падает на землю. Когда снежинки, сбиваясь в хлопья, массами падают на землю, люди говорят: «идет снег».
Летом снег тоже частенько падает из облаков, но не достигает земли. Снежные хлопья при падении сталкиваются с дождевыми каплями и, попав в теплые слои воздуха, тают, превращаясь в капли больших размеров. Такой дождь называют ливнем.
Итак, скопления в атмосфере капелек и ледяных кристалликов образуют облака. Они бывают разные по форме, цвету, прозрачности и многим другим признакам.
Есть кучево-дождевые облака. Стоит им появиться на небе, и дождь тут как тут. А то разразится гроза, засверкают молнии, загрохочет гром — и на землю обрушатся каскады воды. Грозовое облако может пролить ее миллионы тонн в течение только одного короткого ливня. Недаром эти облака так и называются — грозовыми. Вид у них зловещий — ничего хорошего не жди.
А из других облаков, сколько бы они ни находились на небе, не выпадет ни росинки. Это — облака хорошей погоды. Они — белые, пушистые, словно из ваты сделаны, и разбросаны по небесному своду.
Вы, конечно, не раз замечали, как в ясный солнечный день высоко в небе появляются нежные прозрачные облака в виде нитей, полосок, перьев. Кстати, их так и называют — перистыми.
Это облака высокого яруса, сплошь состоящие из ледяных кристалликов. Поэтому они так прозрачны, ажурны и сказочно прекрасны.
Но, быть может, не стоит преждевременно восторгаться ими, ибо перистые облака — предвестники ненастья, признаки изменения погоды к худшему. Они — разведчики, первые посланники пока еще отдаленных «фронтов», где происходит грандиозная борьба между теплыми и холодными воздушными массами, каждая из которых пытается установить свое господство.
Спустя некоторое время после появления перистых облаков небо затягивается пеленой полупрозрачных слоистых облаков, а их затем сменят плотные, темные облака. Они низко повиснут над земной поверхностью и станут поливать ее дождями. Это означает, что «фронт» уже приблизился, он уже здесь.
«Фронт», о котором мы говорим, — термин климатологов, специалистов, изучающих климат, погоду и причины ее изменений. Название это дано неспроста.
В холодных областях земного шара, получающих мало солнечного тепла, господствует охлажденный, плотный и, следовательно, более тяжелый воздух. В жарких странах, щедро облучаемых солнцем, воздушные массы обладают легким весом и меньшей плотностью.
Разность атмосферного давления заставляет холодный и плотный воздух вторгаться в территории, занимаемые теплыми воздушными массами. Нередко тогда можно услышать: «Бюро погоды передает, что в наши края прорвались полярные массы воздуха. Похолодание продлится несколько дней…»
При встрече воздушных масс холодный воздух остается внизу, а на него вползает теплый воздух. Та зона, где проходит раздел между этими массами, и называется «фронтом».
Весной, когда юг посылает на север волны теплых воздушных масс, они встречают на пути сопротивление холодного воздуха. Не так-то легко вытеснить его с занимаемых позиций. Заполнив все понижения и котловины, он стойко обороняется и нередко сам переходит в наступление. Мы это замечаем, когда после временного потепления снова наступает похолодание.
Воздушная линия «фронта» окутана облаками. Нередко теплая или, наоборот, холодная масса вторгается на территорию, занятую «противником», очень быстро и активно. И тогда возникает грозовая обстановка. В зоне «фронта» слышны громовые раскаты, блещут молнии, льют дожди. Словом, все происходит, как на настоящем «фронте».
