§ 27. Путешествие тучки по Европе

Определения и обозначения

Облако — скопление мельчайших капель воды или кристалликов льда в атмосфере. Оно возникает, когда невидимый водяной пар охлаждается и превращается в жидкость или лёд. Облака переносят влагу по небу, а некоторые из них при подходящих условиях дают осадки.

Водяной пар — невидимая газообразная вода, находящаяся в воздухе. Он появляется, когда вода испаряется с поверхности морей, рек, озёр и почвы, а также при испарении влаги с растений. Понимание этого перехода помогает проследить, откуда берётся вода в облаках.

Осадки — вода, выпадающая из облаков на земную поверхность в виде дождя, снега или града. Вид осадков зависит, в частности, от температуры воздуха: вода может достигать земли каплями или ледяными частицами. Осадки возвращают атмосферную влагу на сушу и в водоёмы.

Круговорот воды — непрерывное перемещение воды между земной поверхностью, водоёмами и атмосферой. Вода испаряется, переносится в воздухе, возвращается с осадками, затем стекает, просачивается в землю или вновь испаряется. Это понятие объединяет отдельные этапы путешествия тучки и капли.

Как это устроено

Солнце нагревает поверхность морей, рек и почвы. Чем больше тепла получает вода, тем активнее её молекулы переходят с поверхности в воздух, поэтому испарение пополняет атмосферную влагу. Так вода оказывается в воздухе не в виде видимых брызг, а как невидимый водяной пар. Влага может испаряться и с мокрой земли, поэтому источником облака не обязательно служит только море.

Влажный воздух нередко поднимается вверх, где температура ниже. При охлаждении водяному пару легче перейти в жидкое состояние: он собирается в мельчайшие капли, а при достаточно низкой температуре — в кристаллики льда. Множество таких частиц образует облако, которое становится видимым. Иначе говоря, облако появляется не потому, что сам невидимый пар стал видимым, а потому, что возникли капли или ледяные кристаллики.

Ветер перемещает воздушные массы, а вместе с ними — облака и влагу. Поэтому место, где вода испарилась, может находиться далеко от места, где она выпадет дождём или снегом. Двигаясь над Европой, тучка способна пересечь побережье и оказаться над внутренними районами континента. Осадки возвращают часть воды на сушу, но не каждое облако обязательно проливается: для этого должны сложиться подходящие условия.

Горы изменяют путь воздушных масс: преграда заставляет влажный воздух подниматься по склону. Поднимаясь, воздух охлаждается, поэтому водяному пару проще превращаться в капли и формировать облака; на наветренной стороне осадков часто становится больше. За хребтом воздух опускается и может быть суше, так что осадков там нередко меньше. Различие связано не с тем, что гора создаёт воду, а с тем, как рельеф меняет движение и охлаждение воздуха.

После выпадения осадков вода может стекать по поверхности в ручьи и реки, просачиваться в почву или испаряться. Реки переносят часть воды к озёрам и морям, а испарение снова возвращает её в атмосферу. Эти пути объясняют, почему путешествие тучки не заканчивается дождём: вода продолжает двигаться между сушей, водоёмами и воздухом. Так поддерживается круговорот воды.

Как меняются условия путешествия тучки по Европе

Читайте строки таблицы как последовательные участки возможного пути, а столбцы — как подсказки: что влияет на тучку и к чему это может привести. Это не обязательный маршрут каждой тучи и не обещание дождя в каждом месте. Сравнивая участки, обратите внимание, как источники влаги, ветер и рельеф меняют условия.

Разбор задач

Тучка образовалась над морем и движется к суше. Объясните, откуда в ней появилась вода и как она может попасть на землю.

Решение. Проследим путь воды от поверхности моря до земли, разделяя образование облака и его перенос ветром.

1. Солнце нагрело морскую воду, поэтому часть её испарилась и попала в воздух как невидимый водяной пар.
2. Влажный воздух поднялся и охладился. Пар превратился в крошечные капли воды или кристаллики льда, из которых образовалась тучка.
3. Ветер перенёс облако с влагой к суше. Если условия стали подходящими для выпадения осадков, капли или ледяные частицы достигли земной поверхности в виде дождя, снега или града.

Ответ. Вода в тучке появилась благодаря испарению морской воды и последующему охлаждению влажного воздуха. Ветер может перенести облако на сушу, где его влага выпадет осадками.

Влажный воздух встречает горный хребет. Объясните, почему на одном склоне может выпасть больше осадков, чем за хребтом.

Решение. Здесь нужно проследить, что происходит с воздухом по обе стороны горной преграды.

1. Влажный воздух встречает склон и вынужден подниматься, потому что рельеф преграждает ему путь.
2. На высоте воздух охлаждается. Влага в нём легче образует облака, поэтому на наветренном склоне осадки могут быть обильнее.
3. Перевалив через хребет, воздух опускается и может содержать меньше влаги. Поэтому за горой часто выпадает меньше осадков, хотя их точное количество зависит от погоды и других условий.

Ответ. На наветренном склоне влажный воздух поднимается и охлаждается, что способствует образованию облаков и осадков. За хребтом воздух часто суше, поэтому осадков может быть меньше.

Составьте маршрут капли воды: море — облако — горный склон — река — море. Объясните каждый переход.

Решение. В этом маршруте нужно различать перенос влаги в атмосфере и движение воды по поверхности земли.

1. Из моря вода испаряется под действием солнечного тепла и становится водяным паром.
2. Влажный воздух охлаждается, пар превращается в капли или кристаллики льда и образует облако. Ветер переносит облако к горному склону.
3. Воздух поднимается по склону и охлаждается, поэтому вода может выпасть осадками. После дождя или таяния снега она стекает вниз и попадает в ручей или реку.
4. Река переносит воду к морю. Там вода снова может испариться, и маршрут начнётся заново.

Ответ. Капля проходит путь из моря в атмосферу через испарение, переносится ветром в составе облака, выпадает на горе и стекает по поверхности в реку, которая возвращает её к морю.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что облака состоят из водяного пара. Так можно подумать, потому что пар образуется при испарении, а облака связаны с водой в воздухе. Но пар невидим, а облако образовано каплями воды или кристалликами льда; проверь себя вопросом: что именно рассеивает свет и делает облако видимым?

Ошибка: ожидать, что дождь выпадет там же, где вода испарилась. Такое представление возникает, если не учитывать движение воздуха и облаков. Ветер переносит влагу на расстояния; чтобы проверить свой ответ, проследи путь от моря до суши и отдели место испарения от места осадков.

Ошибка: думать, что любое облако обязательно даст осадки. Облако действительно содержит капли или кристаллики, но этого не всегда достаточно для дождя или снега. Проверь себя: не называй осадки неизбежными, если условия их выпадения неизвестны.

Ошибка: представлять круговорот только как путь из моря в облако и обратно. Так упускаются суша и разные пути воды после дождя. Вода также стекает в реки, просачивается в почву и может испариться с поверхности; проверка — перечислить, куда попадают осадки, прежде чем вода снова окажется в атмосфере.

Связь с другими темами

Для понимания пути тучки нужно знать, что вода переходит из жидкого состояния в газообразное при испарении, а при охлаждении пар может снова образовать жидкие капли или лёд. Тема связана с представлениями о ветре и воздушных массах: они объясняют перенос влаги. Рельеф помогает понять различия в осадках возле гор. Круговорот воды пригодится при изучении погоды, климата, рек и природных зон, потому что связывает атмосферу, воду и поверхность Земли.

Что запомнить

• Солнце нагревает воду и вызывает её испарение.
• Водяной пар в охлаждающемся воздухе образует облака.
• Ветер переносит облака и содержащуюся в них влагу.
• Осадки возвращают воду на земную поверхность.
• Горы могут влиять на распределение осадков.
• Вода после осадков стекает, просачивается в почву или испаряется снова.