Интересно, что, когда мы сушим у костра какую-нибудь вещь, процесс испарения и конденсации происходит в самой этой вещи так же, как в облаке на теплой и холодной его границе. Вот сушим спальный мешок: на той стороне, что обращена к огню, влага испаряется, тогда как на противоположной, холодной, конденсируется. Мы знаем из опыта: рубашку сушить у костра достаточно с одной стороны, а толстый спальный мешок приходится поворачивать, особенно зимой в мороз, когда с одной стороны сушишь, а с другой намерзает иней. И не только на поверхности мешка, но и в толще его — у холодной поверхности изнутри. Если мешок не расстегивается весь, то высушить его еще труднее.
Почему же иногда туман, а иногда дождь? Почему облака то безобидно плывут над головой, то обрушивают на нас ливень?
Дождь долго оставался загадкой для ученых. Ведь для образования одной крупной капельки, способной быстро падать, должны встретиться и объединиться тысячи мелких, которые совсем не собираются встречаться. Впервые удовлетворительное объяснение дождю дал скандинавский ученый Тур Бержерон в «Лекции об облаках», которую он впервые прочитал в Советском Союзе в 1932 году. Вот в чем заключается его теория.
Известно, что если в облаке мороз, то капельки воды превращаются в мельчайшие кристаллики льда (зимой бывает и туман на земле из таких кристалликов — снежинок — «морозная мгла»). С поверхности льда и с поверхности воды непрерывно вылетают в воздух молекулы пара, а из воздуха в лед и в воду столько же молекул пара влетает. Но капельки замерзают не одновременно, и если оказались рядом лед и вода, то в лед больше влетает молекул, чем из него вылетает. Лед начинает подсушивать воздух (наверное, замечали, что, когда подморозит, в воздухе становится суше). При этом капелька воды начинает сохнуть и высыхает. Получается, что снежинка на расстоянии «пожирает» соседние водяные капельки и разрастается настолько, что начинает падать. Зимой она в виде снега так и упадет на землю, а летом, растаяв по пути, превратится в дождь-Но она еще в самом облаке, спустившись пониже, может превратиться в воду. А крупная капля, падая, еще захватит много капелек тумана. Она может распасться на несколько быстрых капель, и каждая из них тоже в облаке будет по пути расти. Получается как бы лавина капелек— дождь.
Значит ли это, что любой дождь сначала бывает снегом? Нет, ученые заметили, что в жарких странах дождь бывает и из «теплых» облаков. По этому поводу появились свои предположения, но они до сих пор не так стройны, как теория «снежного дождя». Вот, оказывается, какая сложная загадка природы — всем известный дождик.
Интересно, что при дожде относительная влажность воздуха ниже, чем при тумане. Так, во время дождя под навесом может сохнуть белье. Все правильно: ведь 100 процентов влажности только в облаке, а облако высоко, в наш сравнительно сухой воздух проникают лишь быстрые капли воды. По пути они испаряются, но не успевают все высохнуть и потому долетают до нас. Иногда в грибном дожде (когда солнце светит мимо дождевого облака) одежда сохнет быстрее, чем намокает. Так же бывает и когда в дождь стоишь у хорошего костра, в мощном потоке тепла, излучаемом большим огнем. Да и сам костер горит под дождем, потому что успевает испарить воду скорее, чем она пропитает дрова.
Теперь мы можем сделать полезный для нас вывод: намокает одежда или высыхает, зависит от того, что происходит быстрее — приток влаги или испарение. Непромокаемый плащ задерживает под собой влагу, испаряющуюся с поверхности тела, и она конденсируется на плаще изнутри. При быстрой ходьбе одежда под плащом отсыреет, но мы все равно под сильным дождем пойдем в нем — слишком уж- много воды падает с неба. А вот в тумане еще не ясно, что лучше — в плаще или без него. Потому что, когда идешь с рюкзаком, поверхность тела выделяет много тепла и одежда от тела нагревается. А нагретая она и в тумане не отсыреет. Но если туман очень плотный, насыщен влагой, а идешь не очень быстро, то лучше надеть плащ.
Плащ спасает нас не только от влаги, но и от ветра. Ветер и влага так сильно воздействуют на организм человека, что в основном из-за них мы интересуемая погодой.
Не меньше, чем водяной пар и туман, определяют погоду ветры — воздушные течения в атмосфере, перемещающие воздух с различной температурой и влажностью. Ветры, как своенравные художники, рисуют над землей погоду: сгущают краски гроз, штормов, тайфунов или промывают лучезарные окна антициклонов. Ветры образуются из-за неравномерного нагревания солнцем земли, океанов, самой атмосферы и из-за вращения Земли.
Из всего многообразия этих тепловых и механических происшествий разберем простейший случай.
