Облака — загадки создания
Практически каждый день мы видим на небе облака. Кто из нас задумывался о том, что они из себя представляют и откуда берутся? Вряд ли, наберётся много таких. Мы ведь привыкли воспринимать их просто как элемент пейзажа. В детстве они казались нам твёрдыми, и мы хотели походить по ним. Но в школе нас убедили, что это всего лишь пар. Об этом нам говорят учёные, говорят им нужно верить.
Однако странный какой-то этот «пар» – мы хорошо видим, что он располагается только на определённых высотах, но есть ещё загадки с его поведением. Вероятно, отсутствуют люди, которые видели, как этот «пар», попадает на эти высоты. Но учёные нам говорят, что он испаряется именно с поверхности Земли, а им нужно верить. Но странно это, хотелось бы увидеть, как он поднимается до тех высот, где вдруг становится сразу видимым. Пар от кастрюли видим, а тут – загадка. Да и как-то он странно на высоте собирается в кучки. Мы видим, что он там летает, хотя мы знаем со школы, что летает только тёплый пар, а более холодный падает вниз – потому и на воздушных, надувных шарах летаем. А тут всё наоборот, но учёным нужно верить.
Однако, более загадочно, что облака бывают зимой? На улице, например, -10 по Цельсию или ниже, пар от нашего дыхания – замерзает и падает. Посмотрим в небо, а там облака плывут, даже в тучки собираются. На высоте на много холоднее будет, они должны упасть вниз на Землю в виде снега или льда. Возможно, на больших высотах плюсовая температура? Однако, учёные твердят про обледенение самолётов, и мы им верим. Говорят, что они залетают в «пар», который кристаллизуется на корпусе самолёта. А лётчики подтверждают, что самолёт, попав в облака, может обледенеть. То есть там действительно холодно, а облака плывут себе и плывут, а должны падать. Только иногда «внезапно» рассасываются, как и появляются.
Аэрология – это наука по изучению облаков. Учёные утверждают, что облака могут много поведать нам о погоде, о многом другом. С 2004 года в мире существует международное Общество любителей облаков. Оно состоит из энтузиастов, увлечённых изучением этого атмосферного явления. Они делают тысячи фотографий и проводят собственные исследования, которые иногда даже оказываются весьма ценными для учёных-метеорологов.
В мире насчитываются десятки видов облаков, например, перистые, кучевые, грозовые, серебристые, лентикулярные и многие другие (почему их так много?).
Облака образуются следующим образом: тёплый воздух с водяными парами поднимается в небо. На определённой высоте тёплый воздух охлаждается. При низких температурах влага превращается в капельки воды, частички льда – вот так образуется облако (что их держит в небе?). Процесс кристаллизации в облаках запускается примерно при -15 °C. Влага, из которой они состоят, начинает замерзать и собираться в кристаллы, которые затем, набрав достаточно массы, выпадут вниз в виде осадков. Но даже снег может растаять, попав в более тёплый слой атмосферы, и до поверхности он долетит уже в виде дождя.
Облака в атмосфере Земли бывают разные, они образуются при очень разных условиях. К примеру, самыми низкими из них бывают слоистые, их можно увидеть на высоте менее 100 метров над поверхностью. А в верхних слоях атмосферы иногда бывают серебристые облака. Увидеть их можно в сумерках. Они фиксируются только в определённых широтах, только в летние месяцы, и только на высоте в 76-85 км. Загадочное, но удивительно красивое зрелище. Все мы видели фотографии гор, возвышающихся над сплошным облачным покровом. Такой эффект возникает потому, что чем в туче больше влаги, тем она тяжелее, и тем ниже она опускается.
Облака могут состоять из капель, кристаллов воды или из того и другого вместе (трудно разрешимая загадка) – это зависит от температуры.
Масса обычного маленького облака около 10 тонн. Это масса влаги, из которой оно состоит. А вот тяжёлые грозовые тучи, со сверкающими в них молниями, иссиня-чёрного цвета, несущие потоки дождя, могут весить до 2000 тонн (что его удерживает в небе?).
Безоблачное небо – иногда это плохо. Тучи переносят влагу и выступают в роли «одеяла» для земной поверхности, помогают Земле сглаживать суточные и сезонные колебания температуры. Без них, перепады температур были бы гораздо более резкими.
Учёные считают, что облака требуются для образования торнадо. Это разрушительное природное явление образуется при совпадении ряда условий, и наличие грозовой тучи – одно из них.
Для образования облаков требуются частицы пыли или дыма, вокруг которых и начинает конденсироваться влага (опять загадка).
Тучи могут существовать часами. А в условиях низкой влажности, только-только образовавшееся облако проживёт минут 20-30, после чего исчезнет (куда исчезнет, почему без осадков?).
В горной местности можно увидеть облака, которые могут висеть на одном месте без движения, даже при очень сильных порывах ветра (попробуйте стоять на месте, при урагане, срывающем крыши с домов) – они называются лентикулярными. Это происходит тогда, когда дующие с разных сторон воздушные потоки как бы уравновешивают тучу, и она пребывает в равновесии, так как ветер давит на неё со всех сторон сразу, и она стоит на месте (загадка, как ветер может равномерно дуть со всех сторон?). Их форма объясняется тем, что ветер движет воздушные массы определёнными потоками, или волнами, обтекая различные препятствия. На гребнях таких волн или между двумя слоями воздуха и образуются лентикулярные облака. Их устойчивость обусловлена одновременными процессами конденсации водяного пара на высоте точки росы и испарениями водяных капель при нисходящем движении воздуха (опять загадка). Эти облака обычно имеют округлую форму, поэтому их часто принимают за НЛО (возможно все облака – это маскировка НЛО, а плохо спрятавшиеся – люди видят?). Имеется версия, что облака – это маскировка НЛО, в тот момент, когда они создают осадки.
Облака нужны в природе, но иногда люди их разгоняют. Делается это с помощью специальных реагентов перед важными государственными праздниками, которые сопровождаются парадами или другими массовыми мероприятиями. В небо поднимаются самолеты со специальными баллонами на борту. Реагенты температурой -90 ºС распыляются в воздухе, после чего происходит замерзание воды в облаке. В районе, над которым распыляются реагенты, практически сразу выпадают осадки (должен падать лёд, но идёт дождь – опять загадка).
Существует более 150 проектов по изменению погоды, которые проводятся в 40 странах мира. Например, в октябре 2009 года российские учёные в самом центре Москвы провели эксперимент по коррекции погоды на базе электрофизических методов. Они попытались «очистить» небо над Москвой с помощью уникальной установки, называемой «люстрой Чижевского». Установка формирует поток ионов, которые воздействуют на облака. При этом облака поднимаются на уровень, где перестают быть дождевыми.
Сформировать облако, которое прольётся дождём, можно искусственным способом. В ОАЭ провели успешные эксперименты, в ходе которых после распыления в атмосфере особого состава влага сконденсировалась в дождевое облако. Но этот способ оказался чересчур дорогим для коммерческого применения.
В ходе войны во Вьетнаме, с целью выведения из строя «тропы Хо Ши Мина», системы дорог, по которой осуществлялось снабжение, американцам удалось вызвать проливные дожди и частично парализовать снабжение партизан (операция «Попай»).
На Аляске по программе ХАРП в 1995 году была построена специальная станция. На площади в 15 га возведено 48 антенн высотой 24 м каждая.
Предполагается, что с их помощью можно сконцентрированным пучком волн разогреть участок ионосферы и осуществить воздействие на климат планеты. Можно создавать облака, смерчи, землетрясения, ливни и многое другое.
Скорость движения облаков бывает самой разной. Иногда она составляет 10-15 км/час, а иногда превышает180 км/час.
Редкое явление под названием «Утренняя глория» представляет собой вытянутые облака цилиндрической формы до километра длиной, перемещающиеся со скоростью до 60 км/ч. Периодически такие облака встречаются в разных уголках планеты, но наиболее часто их можно наблюдать в Австралии, в заливе Карпентария. Характерная форма образуется из-за того, что на переднем крае происходит быстрое перемещение воздуха вертикально вверх, а в середине и задней части облака воздушная масса опускается вниз, таким образом, как бы закручивая облако (для меня – загадка, может быть вы поняли, как они образуются?).
Дальше рассказ «Одна бабка сказала» или размышления учёных.
На северном полюсе Сатурна существует устойчивый природный феномен – комплекс из облаков правильной шестиугольной формы. Длина одной стороны шестиугольника достигает 25 000 км, а его «стены» уходят вглубь атмосферы на более чем 100 км. Этому феномену, до сих пор отсутствует научное объяснение.
Учёные считают возможным существование горячих облаков в атмосферах планет других звёздных систем. Они утверждают, что при определённых условиях возможно существование облаков с температурой внутри них в тысячи градусов.
Это атмосферное явление встречается и на других планетах. Например, на Венере облака закрывают Солнце постоянно, и на поверхности этой планеты в солнечный полдень уровень освещённости сравним с таковым на Земле в особо пасмурный день. Причём на Венере тучи состоят в основном из серной кислоты, и из них изливаются кислотные дожди, которые испаряются ещё в полёте. Облака также обнаружены на Марсе, Титане, Тритоне и на всех газовых гигантах.
На Титане, крупнейшем спутнике Сатурна, тоже бывают облака. В них гремят грозы, и из них изливаются метановые дожди. Температура поверхности Титана составляет примерно -179,5 °C, и в таких условиях метан принимает жидкую форму.
Ещё одна загадка облаков, точнее воздуха, из которого они состоят. Когда говорят об упругости воздуха, то обычно имеется в виду его хорошо известная способность сжиматься подобно пружине – отсюда его использование в различных пневматических приспособлениях и механизмах. Однако у него имеется другая способность, которая связана со способностью сжиматься – это способность растягиваться подобно пружине.
Учёные считают, что когда воздух выкачивается из какого-либо замкнутого пространства, то происходит образование пустоты, или вакуума. Однако, происходит процесс, обратный сжатию воздуха, то есть растягивание его молекулярных связей. Затрачиваемая при этом внешняя энергия превращается в кинетическую энергию растянутых, подобно пружине, молекулярных связей воздуха, стремящихся занять прежнее положение.
Энергия этих растянутых связей может достигать огромной силы, возможно равной силе при сжатии воздуха
Вероятно, многие помнят из школьных учебников опыты Герике с соединёнными полушариями, из которых выкачан воздух. Сила растянутых молекулярных связей, стремящихся восстановить своё первоначальное положение, была настолько велика, что двух упряжек лошадей было мало, чтобы растащить полушария. Учёные объясняют это явление силой внешнего атмосферного давления. Однако давление атмосферы и давление воды действуют на тела во всех направлениях равномерно, а поэтому отсутствует влияние на эти тела. В противном случае атмосфера придавила бы своей тяжестью все тела к земле. Воздушный шарик, может долететь до больших высот, где может разорваться, из-за разрежённости атмосферы на больших высотах. Это происходит из-за давления растягивающихся молекулярных связей воздуха внутри него.
В опытах с полушариями Герике или опытах Торричелли, действует энергия растянутых как пружина молекулярных связей воздуха. Особенно наглядно это можно видеть во всех ртутных барометрах. Пространство между ртутью и верхним концом стеклянного сосуда представляет «пружинку» растянутых молекулярных связей воздуха. Именно по этой причине ртуть так легко реагирует на малейшие колебания внешнего атмосферного давления. Именно поэтому ртуть вообще держится в сосуде в соответствующем положении – её держит там в определенном равновесии сила молекулярного сцепления растянутого, как пружина, воздуха, расположенного в пространстве между ртутью и стенками сосуда.
Возможно, эта публикация чуть-чуть поможет прояснить загадки облаков.