Тысяча и один вопрос о погоде

152. Как дождь образуется в облаках, состоящих только из водяных капель? В противоположность процессу улавливания переохлажденных капель ледяными кристаллами при температурах ниже точки замерзания, это довольно простой процесс. Он основан на факторе столкновения, или слияния. Несколько облачных капель падают и, сталкиваясь с другими каплями, сливаются с ними.

Это происходит в облаках, для которых характерно сильное внутреннее перемешивание воздуха и в которых водяные капли сильно различаются по размерам. Когда капли сталкиваются, большие водяные капли, соединяясь с меньшими, становятся еще больше. Когда же эти большие капли делаются достаточно крупными, они начинают падать по направлению к земле, увлекая за собой и встречающиеся на их пути менее крупные капли. При этом способе образования дождя, называемом коагуляцией, или слиянием, капель, водяные капли буквально насильно вовлекаются в процесс перемешивания и слияния. В водяных облаках, в которых вертикальных движений воздуха не происходит или же они очень слабы (слоистые облака), дождь не возникает, так как в них нет сколько-нибудь значительной силы, способной объединить капли.

153. Как велики дождевые капли? Дождевые капли обычно имеют меньше 0,05 см в диаметре. Их размеры колеблются от 0,025 до 0,6 см (это примерно в миллион раз больше размеров облачной капельки). Достигнув такой величины, дождевые капли устремляются вниз, чтобы подвергнуться действию неумолимых нивелирующих сил природы. Любая капля, превышающая 0,6 см, в результате трения о воздух, возникающего при ее падении, разбивается на несколько маленьких капель.

154.Дождевые капли падают (при условии, что воздух неподвижен) со скоростью, несколько большей 3 м/сек. Скорость падения капель зависит от их размеров, интенсивности и характера движения воздуха. Самые большие капли (около 0,6 см в диаметре) разбиваются о воздух, если скорость их падения достигает приблизительно 8 м/сек.

155. Какую форму имеют дождевые капли? По распространенному представлению, дождевая капля напоминает по форме миниатюрную грушу с симметрично округлым основанием и сужающуюся к вершине. Согласно другому, не менее распространенному представлению, дождевая капля имеет сферическую форму. В действительности же, как показывают моментальные фотографии дождевых капель, сделанные перед их «приземлением», они имеют более плоское основание и напоминают нечто вроде шляпки гриба. В этом нет ничего удивительного: ведь дождевая капля наталкивается на своем пути на сопротивление воздуха, которое, с силой действуя на поверхность капли, как бы сплющивает ее. Это сопротивление несколько выравнивает основание капли, а вершину делает более выпуклой. Чем меньше капля и чем менее она подвижна (например, когда она находится еще в облаке), тем более округлую форму она имеет.

156. С помощью каких приборов измеряют количество осадков? Для измерения количества осадков чаще всего используют прибор, называемый дождемером. Другой прибор — плювиограф — применяют в том случае, когда нужно получить непрерывную запись количества выпадающих осадков. В основу этих измерений положено определение высоты слоя воды, которая выпадает за определенный период на горизонтальную поверхность. Существуют также способы определения количества осадков, выпавших на некоторой площади, с помощью радиолокаторов, приспособленных измерять интенсивность выпадающих осадков.

157. В чем различие между следами осадков, слабым, умеренным и сильным дождями? Интенсивность дождя определяется количеством осадков, выпавших за данный отрезок времени. При следах осадков количество осадков слишком мало, чтобы его можно было измерить. Термин «слабый дождь» означает, что количество осадков колеблется от следов осадков в час до 0,25 см в час (0,025 см или меньше за 6 минут). При умеренном дожде количество осадков составляет от 0,25 до 0,75 см в час (т. е. от 0,025 до 0,075 см за 6 минут). Термин «сильный дождь» употребляется по отношению к осадкам, составляющим более 0,75 см в час (более 0,075 см за 6 минут). Все эти описания интенсивности дождя применимы при определении количества осадков, выпавших за тот отрезок времени, в течение которого фактически велось наблюдение. Но они не применимы для измерения высоты слоя аккумулировавшейся воды.