Занимательная метеорология (Святский, Кладо) - страница 35

или твердом (ледяные кристаллики). Как и туман, облака образуются при выделении избытков влаги из воздуха вследствие его охлаждения; низкие слоистые облака ничем не отличаются от тумана, кроме большей высоты, и когда мы снизу видим такое облако на горе, путешественник, попавший в него, чувствует себя окутанным туманом. Охлаждение же воздуха может зависеть от разных причин: от излучения тепла в пространство; от смешения с более холодной массой воздуха; и, наконец, — от расширения воздуха без притока тепла извне.

ОХЛАЖДЕНИЕ ОТ НАГРЕВАНИЯ

Да, такая странная вещь случается в природе: охлаждение от нагревания. Это парадоксальное выражение принадлежит известному английскому метеорологу Н. Шоу.

Положим, что под влиянием каких-либо причин некоторая масса воздуха нагрелась и стала, следовательно, легче окружающего. Она начнет подниматься вверх; но в верхних слоях атмосферы давление меньше, поэтому наш воздух будет там расширяться. На работу расширения ему понадобится теплота; за отсутствием притока тепла снаружи, она будет взята воздухом из себя, и он охладится. Охлаждение, следовательно, является здесь прямым следствием нагревания.

Физика доказывает, что, поднимаясь вверх в свободной атмосфере, воздух охлаждается на 1° на каждые 100 м, — если он сухой. Если же он содержит водяные пары, то, едва его температура дойдет до точки росы, часть паров начнет выделяться в жидком виде; при этом выделится скрытая теплота, и охлаждение воздуха окажется поэтому несколько меньше, чем для сухого. Предположим, что в этом случае охлаждение составляет 0,°8 на 100 м. Если и в окружающем воздухе температура падает в такой же мере, то наша масса, поднимаясь, везде будет иметь ту же температуру, что окружающий воздух; но если в соседнем воздухе температура падает быстрее, — например, на 0°,9 на 100 м, — то наша воздушная масса и после поднятия окажется все еще теплее окружающего воздуха и, стало быть, будет продолжать вытесняться выше.

Рис. 30.Дождевые облака.

Рис. 31.Грозовое облако вдали, после захода солнца. Типичная для грозы форма в виде "наковальни", образованной верхними растекающимися частями облака.

Таким путем нарастают, постепенно выделяясь из охлаждающегося воздуха, большие массы воды в виде мельчайших капелек, которые и образуют то, что мы называем кучевыми облаками. Чем быстрее падение температуры с высотой в свободной атмосфере, тем более мощного развития достигают эти облака. Весьма быстрое падение температуры с высотой бывает в атмосфере в жаркие летние дни, когда земная поверхность и прилегающие слои особенно сильно нагреваются солнцем, а верхние — сравнительно холодны.