Билет №14. Образование жидкой и твердой фазы воды в атмосфере. Общие сведения об облаках и туманах.

Жидкая фаза – в виде капель облаков и дождя. Твердая фаза – в виде кристаллов снега и града.

Дождь образуется при конденсации водяного пара, который собирается в облака, преобразующиеся в тучи, из которых на поверхность земли выпадают капли воды. Это явление – следствие и составная часть круговорота воды в природе. С поверхности водоемов, почвы и растений вода испаряется, попадает в атмосферу, где впоследствии и происходит образование дождевых туч, которые перемещаются воздушными потоками в разных направлениях и выпадают совсем не там, где образуются первичные облака. Интенсивность испарения зависит от температурного фактора, влажности и скорости перемещения воздушных потоков – ветра. Атмосферный водяной пар по большей части поставляется из теплых областей – океанических тропиков и субтропиков.

Снег образуется из замерзающих капелек воды, которые находятся в облаках. Капли микроскопического размера притягиваются к небольшим пылевым частицам и замерзают. В результате образуются кристаллы льда, которые не превышают своим размером десятую часть миллиметра. В процессе падения их масса увеличивается, благодаря непрекращающейся конденсации влаги. В ходе данного процесса образуются кристаллические формы, которые имеют шесть концов. Углы между этими концами всегда правильные, составляют 60 или 120 градусов, что объясняется структурой молекул воды. Механизм увеличения кристаллов в процессе падения также довольно прост: первоначальный кристалл имеет форму правильного шестиугольника, на концах которого постепенно образуются новые кристаллы.

Облака — взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли. Облака состоят из мельчайших капель воды / кристаллов льда (называемых облачными элементами). Капельные облачные элементы наблюдаются при температуре воздуха в облаке выше −10 °C; от −10 до −15 °C облака имеют смешанный состав (капли и кристаллы), а при температуре в облаке ниже −15 °C — кристаллические. Классификация: перистые, -кучевые, -слоистые; высоко-кучевые, -слоистые; слоистые, -дождевые, -кучевые; кучевые, -дождевые.

Туман — это облако у поверхности земли. Нет никакой разницы между туманом и облаком в небе. Обычно туман образуется по ночам и рано утром в низинах и над водоемами. Он связан с холодным потоком воздуха, который опускается на теплые поверхности суши или воды. Туманы чаще бывают осенью, когда воздух охлаждается быстрее, чем земля или вода. В тихую погоду с наступлением темноты в низких местах над землей образуются тонкие слои тумана. По мере того как земля ночью остывает, становятся холоднее и нижние слои воздуха. При соприкосновении такого прохладного воздуха с теплым и образуется туман.

Билет №15. Образование облаков и их микроструктуры. Туманы.

Облака — взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли. Процесс образования облака начинается с того, что некоторая масса достаточно влажного воздуха поднимается вверх. По мере подъема будет происходить расширение воздуха. Это расширение можно считать адиабатным, так как воздух поднимается относительно быстро, и при достаточно большом его объеме теплообмен между рассматриваемым воздухом и окружающей средой за время подъема попросту не успевает произойти. Поднимающийся вверх влажный воздух будет охлаждаться. Когда температура охлаждающегося воздуха понизится до точки росы, станет возможным процесс конденсации пара, содержащегося в воздухе. Процесс конденсации паров будет происходить уже выше из-за продолжающегося поступления воздуха — облако начнет развиваться в высоту. Вертикальное развитие облака прекратится тогда, когда воздух перестанет подниматься; при этом сформируется верхняя граница облака. Облака делятся по микроструктуре на ледяные (кристаллические), водяные (капельные) и смешанные.

Туман – это скопление взвешенных в воздухе мельчайших капель воды, иногда в смеси с частицами дыма и пыли. Обычно туман образуется по ночам и рано утром в низинах и над водоемами. Он связан с холодным потоком воздуха, который опускается на теплые поверхности суши или воды. Туманы чаще бывают осенью, когда воздух охлаждается быстрее, чем земля или вода. В тихую погоду с наступлением темноты в низких местах над землей образуются тонкие слои тумана. По мере того как земля ночью остывает, становятся холоднее и нижние слои воздуха. При соприкосновении такого прохладного воздуха с теплым и образуется туман.

Билет №16. Характеристика и классификация атмосферных осадков облаков.

Осадки – крупные капли/кристаллы, которые не могут удерживаться за счет сил молек. сцепления во взвешенном состоянии. В зависимости от физических условий, осадки подразделяют на:

обложные (возникают при восходящем токе воздуха на фронтальной поверхности, количественно много и продолжительно во времени – высокослоистые, слоисто-дождевые).

ливневые (возникают из кучево-дождевых облаков при конвекции, количественно много, но кратковременные – формируются в экваториальной зоне).

моросящие (возникают из слоисто-кучевых облаков, малоколичественно, мелкие).

Билет №17. Наземные осадки и условия их образования.

Осадки – крупные капли/кристаллы, которые не могут удерживаться за счет сил молек. сцепления во взвешенном состоянии. Наземные осадки в отличие от осадков из свободной атмосферы возникают в виде росы, инея, изморози, гололедицы в тех случаях, когда более теплый влажный воздух соприкасается с поверхностью охлажденных предметов и на них конденсируется вода. Наземные осадки составляют небольшую долю всех осадков.

Роса обычно образуется при ясной погоде после захода солнца при быстром остывании травинок, листьев, тонких ветвей, крупинок почвы. Приземный воздух, соприкасаясь с ними, охлаждается и достигает точки росы. Количество росы зависит от степени влажности воздуха и охлаждения предметов. При температуре воздуха ниже нуля на поверхности предметов образуются не капельки воды, а кристаллики льда — иней. Со временем он может нарастать, образуя слой льда. В холодные дни при устойчивых туманах на предметах осаждается рыхлый лед; увеличиваясь за счет мелких ледяных кристалликов, носящихся в воздухе, он образует красивый пушистый налет— изморозь. Иногда масса ее бывает столь велика, что под тяжестью ее ломаются ветви деревьев, рвутся телеграфные и электропровода.