Что же произошло и как можно объяснить появление внутри стакана видимых глазом водяных капелек? Молекулы воды, которые находятся на поверхности почвы и в растениях, все время поднимаются вверх вместе с воздухом и, охлаждаясь, осаждаются на внутренних стенках стакана, увлажняя его.
Если воздух содержит такое количество водяного пара, какое вообще возможно при данной температуре, то его называют насыщенным. А если он охладится ниже этой температуры, то часть мельчайших капелек пара начнет слипаться. Температура, при которой это происходит, называется точкой росы. Воздух, температура которого выше точки росы, называется ненасыщенным. Когда воздух охлаждается ниже точки росы, то движение молекул влаги в нем замедляется, и капли осаждаются на холодных стенках внутри стакана. Вне его молекулы продолжают подниматься вверх. Они проделывают свой невидимый нам путь в небо — они испарились. Процесс, при котором вода из газообразного вновь переходит в жидкое состояние, называется конденсацией. Мы часто наблюдаем его в повседневной жизни, например когда запотевают оконные стекла, стекла очков или автомобиля.
Молекулы воды испаряются травой и поверхностью почвы и образуют пары в стакане, который стоит на газоне вверх дном.
Почему вода не пропадает?
Но если влага постоянно испаряется из морей, рек и озер, если она уходит из растений и исчезает в воздушной оболочке Земли, то почему же тогда Земля не высыхает?
Это не случается потому, что вода совершает постоянный круговорот. Опыт со стаканом, стоящим на газоне, объясняет этот процесс.
Круговорот начинается с испарения. Вода поднимается вместе с нагретым солнцем воздухом, принимая форму мельчайших капелек. Достигнув более прохладных слоев тропосферы, где воздух уже охладился до той температуры, при которой он больше не может удерживать эти капельки, они сливаются в капли, конденсируются. В небе появляются облака.
Постепенно капли становятся все крупнее, увеличиваются и наконец делаются такими тяжелыми, что выпадают на землю в виде дождя, снега или града.
Попав на землю, вода сначала собирается в ручейки, стекает в ручьи, затем в реки и вместе с ними возвращается в моря, откуда испаряется вновь. Огромные массы тепла, требующиеся для этого постоянного круговорота, дарит Земле Солнце.
Вечный круговорот воды в природе обеспечивается солнцем. Под воздействием его лучей вода испаряется, пар поднимается вверх, конденсируется и образует облака. В виде дождя или снега вода вновь попадает на землю.
Как образуются облака
Чист ли чистый воздух?
В погожий солнечный день воздух кажется чистым и прозрачным. Однако а нем парят миллионы невидимых нам мельчайших частиц. Чтобы обнаружить их, требуется микроскоп. Дым из труб, цветочная пыльца, крохотные кристаллики соли и дорожная пыль наполняют воздух. Когда в окно проникают солнечные лучи, эти мельчайшие частицы можно увидеть и невооруженным глазом. Но какое отношение имеют они к погоде?
Когда солнечные лучи проникают через окно, становится видно, что в воздухе, который казался нам чистым и прозрачным, парят бесчисленные мельчайшие пылинки.
Что такое облако?
Как мы уже поняли, облака состоят из капелек воды, поднятых в небо нагретым воздухом. Вверху воздух остывает, и пар конденсируется. Но в самом начале этого процесса капелькам необходимы мельчайшие частицы пыли, к которым могут прилипнуть молекулы воды. Их называют конденсационными зернами.
Даже абсолютно чистый воздух может быть «перенасыщенным», то есть содержать излишек водяных паров, но они не могут конденсироваться в капли.
Облака, пронизанные солнечными лучами, кажутся белыми, но часто облачное небо выглядит пасмурным и серым. Значит, облака столь плотны, многослойны, что преграждают путь солнечным лучам. Облако может показаться и совсем черным, если оно содержит много частиц пыли или копоти, что чаще всего и случается над промышленными районами.
Облако образуется в том случае, когда влажный воздух поднимается вверх и при этом переходит «точку росы». Однако для этого необходимо, чтобы в нем находилось достаточное количество конденсационных зерен.
Можно ли пройти сквозь облако?
Если водяные капельки конденсируются у самой земли, то такое образование называется туманом. Так что, шагая в тумане, мы как бы идем сквозь облако. И тумане влажность ощущается и на руках, и на лице, и на одежде.