Слезы туч или сложная физика: почему идет дождь и откуда столько воды в атмосфере

Разбираем физику привычного природного явления и узнаем, как устроено водное "шоу" над нашими головами.

Казалось бы, что может быть привычнее обычного дождя? Мы раскрываем зонты, прячемся под навесами и редко задумываемся о том, какое физическое шоу разворачивается прямо над нашими головами. Откуда в небе берется влага и как устроена эта природная лаборатория?

Сколько воды висит над нами?

На первый взгляд пушистые белые или свинцово-серые облака кажутся невесомыми. Однако это иллюзия. Кучевое облако объемом около одного кубического километра может содержать порядка 500 тонн жидкой воды. В глобальном масштабе атмосфера представляет собой поистине гигантский резервуар: в любой момент времени в виде невидимого водяного пара и облаков там содержится столько влаги, что при ее одновременном выпадении на всю поверхность планеты образовался бы слой воды толщиной почти в 25 миллиметров.

Возникает закономерный вопрос: как вся эта масса держится в воздухе и почему она не падает на землю сразу? Вся хитрость заключается в размере капель. Влажный воздух поднимается вверх, охлаждается, и водяной пар конденсируется на микроскопических частичках пыли, соли или дыма, образуя крошечные капли и кристаллы льда. Восходящие потоки воздуха легко удерживают их на весу.

Как рождается ливень?

Чтобы пошел дождь, капли должны вырасти благодаря столкновениям и слиянию — для образования всего одной дождевой капли могут потребоваться миллионы облачных капель. Капля начинает падать из облака, когда ее скорость падения становится выше скорости восходящих потоков воздуха.

Интересно, что дождевые капли вовсе не похожи на слезинки, какими их часто рисуют на открытках. Маленькие капли почти сферические, а более крупные при падении сплющиваются и принимают форму, напоминающую верхушку булочки для гамбургера. При дальнейшем росте они могут деформироваться и распадаться на мелкие части. А в холодных слоях облака вода может замерзать и участвовать в образовании снега или града, которые по пути к земле иногда тают и превращаются в обычный дождь.

Напомним, ранее портал "Комментарии" писал невероятную правду о громе: что происходит после молнии.