Как образуется роса, иней, дождь и снег в природе.
(реферат)
Образование росы, инея, дождя и снега - интересное географическое и физическое явление, которое с каждой точки зрения объясняется по-разному. Но для того чтобы лучше понять, что происходит в природе при этих явлениях, лучше обратиться к законам и формулам физики.
В атмосфере всегда есть водяной пар. Это происходит из-за непрерывного испарения воды с поверхности океанов, морей, рек и озер. В разных местах влажность воздуха различна из-за различия в климате и распределения внутренних вод на поверхности воды. Например, над поверхностью экваториальных морей влажность очень высокая, а над пустынями очень низкая. Хотя водяного пара мало в воздухе, но именно этот пар определяет погодные условия. Кроме испарения важную роль играет процесс конденсации. В природе конденсация водяного пара происходит по-разному: может образоваться роса или иней, выпасть дождь или снег.
Рассмотрим образование росы. Ее можно увидеть только ранним утром. В жаркий летний день с поверхности озер, рек, водоемов и растений происходит испарение воды. Ночью, когда температура падает и может достичь такого значения, при котором водяной пар становится насыщенным. Такая точка называется точкой росы. В это время насыщенный пар конденсирует и оседает на поверхность земли и на листьях растений. Поэтому росу мы можем увидеть только ранним утром, когда она еще не испарилась под действием солнечных лучей.
Образование инея похоже на образования росы, но отличие лишь в том, что роса появляется в жаркое время года, а иней - в холодное время, то есть зимой или поздней осенью. Во время оттепели влажность воздуха повышается. Если после этого температура станет меньше нуля по Цельсию, то сконденсировавшаяся вода будет замерзать и оседает на поверхности земли и растений. Иней, как и росу, можно наблюдать только утром из-за того, что ночью обычно холоднее, чем днем.
Осадки играют важную роль в круговороте воды в природе и в жизни животных и растений. Обычно они образуются так. Вода в больших количествах испаряется с поверхности океанов, морей, рек и озер, пар поднимается на несколько километров вверх. Температура там достаточно низкая, и пар конденсируется и превращается в мельчайшие капли, которые как бы плавают в атмосфере. Огромное количество этих капелек образуют облако. Под действием воздушных потоков они переносятся на огромные расстояния, иногда преодолевая несколько тысяч километров. В процессе своего движения они сталкиваются между собой, превращаясь в более крупные капли. Когда они достаточно вырастут, то упадут на землю в виде дождя.
Снег образуется аналогичным образом, но в холодное время, когда температура на высоте, где пар конденсируется, меньше нуля. При этом образуются не капли воды, а кристаллики льда.
В метеорологии осадками называется вода, которая падает на поверхность земли из атмосферы в жидкой или твердой формах под действием силы тяжести. Поэтому такие явления, как дождь, снег, град, - это осадки. Рассмотрим вопрос о том, как образовывается дождь, снег, град, а также роса и иней.
Что представляют собой облака и тучи?
Перед тем как разобрать вопрос, как образовывается дождь и другие типы осадков, рассмотрим такие природные объекты, как облака и тучи, с точки зрения физики, поскольку они играют важную роль в процессе появления осадков.
Облака и тучи представляют собой скопление небольших капелек или кристалликов воды, которые находятся во взвешенном состоянии в атмосфере. Состоит ли данное облако из кристалликов или мелких капелек воды, зависит от высоты над поверхностью земли этого облака и температуры. Образуются облака в результате того, что теплые и влажные массы у поверхности воды в морях и океанах поднимаются, охлаждаются и конденсируются в мелкие капли. Эти капли настолько маленькие, что не видны невооруженным глазом. Их совокупность и образует облака и тучи. Если эти капли по той или иной причине станут увеличиваться в размерах, то они упадут на землю.
Образование дождя
Чтобы понять, следует обратить внимание на размер взвешенных в атмосфере капель воды, которые составляют облако. Когда эти капли начнут сталкиваться и соединяться друг с другом, то при определенном критическом размере сила тяжести заставит их падать вниз, на землю. При этом они приобретают скорость от 4 до 8 м/с.
Дождевая капля имеет размер порядка 1 мм (от 0,7 мм до 5 мм). Чтобы достигнуть этого размера, капельки облака должны увеличить свою массу в миллионы раз. В связи с этим толщина облака должна быть больше некоторого размера. Некоторые облака могут достигать в толщину 12 км, при этом они способны приводить к образованию мощных и продолжительных ливней, а в некоторых случаях даже града.
Большая толщина облаков и туч позволяет капелькам подниматься в их толще вверх, соединяясь при этом с другими капельками. В результате этого процесса образуются крупные капли, которые и падают в виде дождя. Еще один механизм, который объясняет, как образовывается дождь, заключается в следующем: поднимаясь в толще тучи, мелкая капелька охлаждается и кристаллизуется. Эти кристаллики падают на землю, при падении они нагреваются и превращаются в воду.
Феномен вирга
Вирга - который идет в атмосфере, но поверхности земли не достигает. Этот природный феномен можно объяснить, если рассмотреть вопрос с точки зрения физики. Как образуется дождь такого рода? Дело в том, что между большой тучей, способной к образованию осадков, и поверхностью земли могут существовать слои воздушных масс, которые будут сильно разогретыми и сухими. В таком случае падающие из толщи тучи капли воды при попадании в эти горячие и сухие воздушные массы будут просто-напросто испаряться снова и никогда не достигнут поверхности земли.
Образование снега
Продолжим разбирать вопрос, как образуется дождь, роса и снег. Теперь остановимся на процессе образования твердых осадков - снега.
Снег - это твердая форма существования воды, которая падает на поверхность земли в виде снежинок. Снежинки образуются, когда маленькие капельки воды в тучах охлаждаются до температур ниже 0 °C и кристаллизуются. Для того чтобы образовывался снег, недостаточно низких температур, еще должен существовать некоторый уровень влажности в атмосфере. Существуют места на земле, которые являются достаточно холодными, но из-за сухого воздуха снег в них практически не идет.
Образование града
Исследуя вопрос, иней, дождь и снег, нельзя не упомянуть про град. В отличие от снега, которому достаточно для образования небольших низких температур, град образуется тогда, когда температура ниже -15 °C. Поскольку температура в атмосфере уменьшается с увеличением высоты, град образуется в верхней части толстых облаков, где температуры опускаются до -50 °C. Такие облака называются кучево-дождевыми. В их нижней части вода находится в виде маленьких жидких капелек, а в верхней части - в виде кристалликов льда. Эти кристаллики постепенно растут благодаря капелькам воды, поднимающимся из нижней части тучи из-за восходящих воздушных потоков. Когда кристаллик достигает критического размера, он падает на землю. Отметим, что не все кристаллики льда достигают поверхности земли, поскольку они тают в процессе падения.
Роса и иней
Завершим рассмотрение вопроса, как образуется дождь, снег, роса и иней, физическим объяснением двух последних явлений, то есть образования росы и инея.
Оба этих явления связаны с суточными колебаниями температур в атмосфере. Для их понимания следует знать, что растворимость воды в газообразном виде в атмосфере зависит от температуры. Чем больше температура воздуха, тем больше воды в виде пара может в нем раствориться. Днем солнце разогревает воздух и приводит к испарению воды и повышению влажности в атмосфере. Ночью воздух охлаждается, растворимость водяного пара в нем снижается, лишняя вода конденсируется в виде маленьких капелек, которые выпадают в форме росы.
Иней образуется аналогичным образом, только в этом случае либо температура воздуха опускается ниже нуля, что приводит к замерзанию капелек воды в атмосфере, либо поверхность земли является достаточно холодной, и выпавшая на нее роса кристаллизуется.
Слайд 2
Роса́ - мелкие капли влаги, оседающие на растениях, почве при наступлении утренней или вечерней прохлады.
Слайд 3
Из-за охлаждения воздуха водяной пар на объектах вблизи земли превращается в капли воды. Это происходит обычно ночью. В пустынных регионах роса является важным источником влаги для растительности.
Достаточно сильное охлаждение нижних слоёв воздуха происходит, когда после заката солнца поверхность земли быстро охлаждается посредством теплового излучения. Благоприятными условиями для этого являются чистое небо и покрытие поверхности, легко отдающее тепло, например травяное.
Особенно сильное образование росы происходит в тропических регионах, где воздух в приземном слое содержит много водяного пара и благодаря интенсивному ночному тепловому излучению земли существенно охлаждается.
Температура воздуха, до которой должен охладиться воздух при данном его влагосодержании, чтобы водный пар достиг насыщения, называется точкой росы.
Слайд 4
Слайд 5
И́ней - вид твёрдых атмосферных осадков. Представляет собой тонкий слой кристаллического водного льда различной мощности, нарастающего на поверхности земли и наземных предметах при отрицательной температуре почвы, малооблачном небе и слабом ветре.
Слайд 6
Механизм образования инея представляет собой комбинацию процессов конденсации и кристаллизации. Атмосферные водяные пары конденсируются на поверхностях, охлажденных до отрицательных температур, более низких, чем температура воздуха, с последующим замерзанием.
Как правило, это явление встречается в холодное время года, чаще осенью и весной, в ночное или предутреннее время в результате заморозков. Обычно, появлению инея предшествует потепление способствующее повышению влажности, с последующим резким похолоданием. Охотнее всего иней образуется на поверхностях с низкой теплопроводностью – земляном покрове, древесине, траве и прочих подобных. Безветренная погода и слабый ветер – представляют собой благоприятствующие условия, для образования кристаллов инея. Сильный ветер – наоборот, препятствует процессу.
Одна из интересных форм инея – инеевые цветы, представляют собой образования из кристаллов льда, расположенных отдельными группами, в виде, напоминающем цветы, листья, деревья и прочие необычные формы.
Слайд 7
Слайд 8
Дожди - атмосферные осадки, выпадающие из облаков в виде капель жидкости со средним диаметром от 0,5 до 6-7 мм
Слайд 9
Дождь выпадает, как правило, из смешанных облаков (преимущественно слоисто-дождевых и высокослоистых), содержащих при температурах ниже 0 °C переохлаждённые капли и ледяные кристаллы. Упругость насыщения водяного пара над каплями больше, чем над ледяными кристаллами при той же температуре; поэтому облако, даже не насыщенное водяным паром по отношению к каплям воды, будет пересыщено по отношению к кристаллам. Это приводит к росту кристаллов при одновременном испарении капель. Укрупняясь и утяжеляясь, кристаллы выпадают из облака, примораживая к себе при этом переохлаждённые капли. Входя в нижнюю часть облака или под него в слои с температурой 0 °C они тают, превращаясь в дождевые капли. Меньшая роль в образовании дождя принадлежит слиянию облачных капель между собой.
Если солнце освещает летящие дождевые капли, то при определенных условиях можно наблюдать радугу.
Слайд 10
Слайд 11
Снег - форма атмосферных осадков, состоящая из мелких кристаллов льда. Относится к обложным осадкам, выпадающим на земную поверхность.
Слайд 12
Снег-это мельчайшие кристаллики льда, которые образовались из водяного пара. Мы привыкли видеть снег в форме снежинок или их групп (хлопьев). Механизм его образования довольно прост: капли воды, которые сконцентрированы в облаках, замерзают при низких температурах. В итоге образуются маленькие кристаллы льда, которые в процессе падения наращивают массу и поддаются воздействию ветра. Это и объясняет их форму.
Форма одного кристалла обладает шестью концами. Стоит отметить, что углы между каждыми концами всегда правильные и равняются 60 или 120 градусам. Этому способствуют конструкция молекулы воды. Многообразие снежинок просто поражает. В мире невозможно найти две идентичные снежинки. А вот хруст при сдавливании, который издает снег, происходит за счет их излома, точнее кристаллов, из которых они образованы.
Слайд 13
Выполнила Акбарова Юлия
Ученица 8а класса
Посмотреть все слайды
- 1. Презентацию подготовила ученица 8 «Б» класса Могалеева Александра
- 2. . -В атмосфере всегда есть водяной пар Это происходит из за,непрерывного испарения воды с поверхности океанов, .морей рек и озер В разных местах влажность воздуха -различна из за различия в климате и распределения.внутренних вод на поверхности воды Кроме испарения.важную роль играет процесс конденсации В природе - :конденсация водяного пара происходит по разному может, .образоваться роса или иней выпасть дождь или снег
- 3. Образование росы Росу можно увидеть только ранним утром. В жаркий летний день с поверхности озер, рек, водоемов и растений происходит испарение воды. Ночью температура падает и может достичь такого значения, при котором водяной пар становится насыщенным. Такая точка называется точкой росы. В это время насыщенный пар конденсирует и оседает на поверхность земли и на листьях растений. Поэтому росу мы можем увидеть только ранним утром, когда она еще не испарилась под действием солнечных лучей.
- 4. Иней С научной точки зрения иней – тончайший слой кристаллического льда. Иней появляется на траве, на поверхности земли, крышах зданий и автомобилей, даже на льду и снежном покрове.
- 5. Образование инея Образуется этот вид осадков вследствие перехода водяного пара (газообразного вещества) в твёрдое состояние. Содержится пар в атмосферном воздухе. Иней оседает на поверхность растений, почвы, предметы, которые расположены на земле, а также на снежный покров. Сам процесс объясняется достаточно просто: в результате оттепелей происходит испарение, которое при снижении атмосферных температур равномерно замерзает. Для инея самым подходящим местом расположения выступает шероховатая поверхность, что имеют низкую проводимость тепла (к примеру, открытая почва или деревянная лавочка). Обычно он образовывается в безветренные ночи. Если же погода чересчур ветреная, то образование инея не произойдет, так как мощный поток ветра препятствует данному процессу. А вот легкий ветерок, наоборот, формирует отличные условия для образования инея. Именно благодаря активному движению воздушных масс, влага, которая испаряется, соприкасается с другими поверхностями.
- 6. Дождь Дождь – это атмосферные осадки, выпадающие из смешанных облаков в виде капель воды
- 7. Образование дождя На самом деле, объяснить образование дождя довольно просто. Когда, нагретые от высоких температур, воздушные потоки несут водяной пар вверх к облакам, низкие температуры, находящиеся там, превращают пар в ледяные кристаллики. Вследствие формирования кристалликов, значительно возрастает их вес, что приводит к падению их на землю. Во время полета, на замороженные кристаллики воздействуют теплые потоки воздуха, которые способствуют их переходу из твердого состояния в жидкое. Именно так, капли воды достигают поверхности земли. Эти осадки называются дождем. В процессе столкновения между собой, они объединяются. А когда масса их становится более высокой, капли опадают на землю. Интересным является то, что они имеют идентичную форму. Варьируется лишь размер, он может достигать 6 мм в диаметре. При столкновении с земной поверхностью большие капли разбиваются, образуя множество мелких.
Как образуется снег - иней - роса - дождь
Как образуется снег
Все воспринимают снег, как простой атмосферный осадок. На самом деле, - это мельчайшие кристаллики льда, которые образовались из водяного пара. Мы привыкли видеть снег в форме снежинок или их групп (хлопьев). Механизм его образования довольно прост: капли воды, которые сконцентрированы в облаках, замерзают при низких температурах. В итоге образуются маленькие кристаллы льда, которые в процессе падения наращивают массу и поддаются воздействию ветра. Это и объясняет их форму.
Форма одного кристалла обладает шестью концами. Стоит отметить, что углы между каждыми концами всегда правильные и равняются 60 или 120 градусам. Этому способствуют конструкция молекулы воды. Многообразие снежинок просто поражает. В мире невозможно найти две идентичные снежинки. А вот хруст при сдавливании, который издает снег, происходит за счет их излома, точнее кристаллов, из которых они образованы.
Как образуется иней
Образуется этот вид осадков вследствие процесса десублимации, то есть перехода водяного пара (газообразного вещества) в твёрдое состояние. Содержится пар в атмосферном воздухе. Иней оседает на поверхность растений, почвы, предметы, которые расположены на земле, а также на снежный покров. Сам процесс объясняется достаточно просто: в результате оттепелей происходит испарение, которое при снижении атмосферных температур равномерно замерзает. При этом на многих поверхностях образуются красивые узоры и рисунки.
Для инея самым подходящим местом расположения выступает шероховатая поверхность, что имеют низкую проводимость тепла (к примеру, открытая почва или деревянная лавочка). Обычно он образовывается в безветренные ночи. Если же погода через-чур ветреная, то образование инея не произойдет, так как мощный поток ветра препятствует данному процессу. А вот легкий ветерок, наоборот, формирует отличные условия для образования инея. Именно благодаря активному движению воздушных масс, влага, которая испаряется, соприкасается с другими поверхностями.
Как образуется роса
Увидеть это природное явление можно ранним утром. Лучше всего наблюдать при первых лучах солнца. В жаркое время испаряется достаточно большое количество влаги, которая остается в увлажненном воздухе. Ночные температуры помогают собрать влагу в конденсат, который в дальнейшем опускается на поверхность. С самого утра эту влагу можно заметить повсеместно.
Роса появляется лишь при теплых температурах. В разных регионах – разная интенсивность возникновения росы. Чаще всего ее можно наблюдать в местах с тропическим климатом.
Как образуется дождь
На самом деле, объяснить образование дождя довольно просто. Когда, нагретые от высоких температур, воздушные потоки несут водяной пар вверх к облакам, низкие температуры, находящиеся там, превращают пар в ледяные кристаллики. Вследствие формирования кристалликов, значительно возрастает их вес, что приводит к падению их на землю. Во время полета, на замороженные кристаллики воздействуют теплые потоки воздуха, которые способствуют их переходу из твердого состояния в жидкое. Именно так, капли воды достигают поверхности земли. Эти осадки называются дождем.
При воздействии воздушных потоков, тучи переносятся на значительные расстояния, иногда преодолевая тысячи км. В процессе столкновения между собой, они объединяются. А когда масса их становится более высокой, капли опадают на землю.
Интересным является то, что они имеют идентичную форму. Варьируется лишь размер, он может достигать 6 мм в диаметре. Такие капли называют морось. При столкновении с земной поверхностью большие капли разбиваются, образуя множество мелких. Интенсивные дожди можно наблюдать в уголках планеты, где больше всего происходит испарение. При жарком климате испарение происходит быстрее, поверхность нагревается, что и способствуют превращению пара в дождь.
