Как поступить
в Онлайн-школу №1 и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Водяной пар в атмосфере. Облака и атмосферные осадки

Атмосфера. Климат

Водяной пар в атмосфере. Облака и атмосферные осадки

План урока

  • Где в атмосфере прячется вода
  • «Облака, белогривые лошадки»
  • «Местами снег, местами град»

Вступление

<strong>Рис. 1. Когда очки запотевают, это очень мешает</strong> Рис. 1. Когда очки запотевают, это очень мешает

Если вы входите зимой в теплый автобус или в подъезд дома, а на носу у вас очки, они обязательно запотеют (рис. 1). Бутылка с минеральной водой, которую достали из холодильника (и она была сухой), покрывается каплями воды. Когда вы принимаете душ, зеркало в ванной комнате запотевает и на нем можно рисовать рожицы (рис. 2), пока мама не заругала. 

<strong>Рис. 2. Пока не заругали</strong> Рис. 2. Пока не заругали

А школьная  доска, которую только что протерли влажной губкой,  становится сухой. Откуда берется и куда девается вода? Она всегда есть в  воздухе любого помещения и любого места на Земле, даже в самых сухих пустынях.  

<strong>Рис. 3. «Пусть бегут неуклюже пешеходы по лужам»</strong> Рис. 3. «Пусть бегут неуклюже пешеходы по лужам»

Знание этого факта спасло не одну жизнь. Влага в воздухе – это водяной пар, капельки и кристаллы. Если мы его не видим, то это пар. Если видим, как  облака или струйку из носика закипевшего  чайника, то капельки, а если это колючая дымка,  висящая в воздухе при  сильном морозе, то кристаллы. Ну, а если льет  дождь или идет снег, то тут и говорить не о чем, «словно из водопровода льет на нас с небес вода», – как пели в одной из песен (рис. 3).  

Цели урока

Сегодня вы узнаете: 

 

  • о том, где в воздухе прячется вода и как измерить ее количество;
  • где и какие бывают дожди, снегопады, туманы и как их измеряют;
  • что такое облака;
  • как осадки нам помогают и мешают.

После изучения темы вы будете уметь: 

 

  • объяснить информацию об относительной влажности воздуха из прогноза погоды;
  • измерять количество осадков;
  • определять вид облаков и представлять возможные изменения погоды, связанные с этим видом;
  • объяснять возможности использования атмосферных осадков и опасности, связанные с их большим количеством;
  • читать диаграмму осадков.

Разминка

  • Сколько воды в атмосфере?
  • Какие виды осадков вы знаете?
  • Где на Земле сухо, а где мокро?
  • Что приносят облака?
  • Какие виды облаков бывают?

Где в атмосфере прячется вода  

 

<strong>Рис. 4. Вельвичия удивительная</strong> Рис. 4. Вельвичия удивительная

Вода в атмосфере бывает в виде водяного пара, крошечных капелек воды и ледяных кристаллов. В атмосфере находится всего около 0,001 воды гидросферы, но ее роль невероятно велика. Многие растения и даже животные умеют извлекать воду из воздуха. Например, уникальное растения вельвичия удивительная из пустыни Намиб (Африка) (рис. 4). Это не мусор, который кто-то забыл в пустыне, а реликтовое дерево! Основным источником влаги для него являются туманы. 

 

Вода в атмосфере появляется за счет испарения с поверхности  океанов и суши. В течение года океаны отдают в атмосферу около 450 тыс. км³ воды, еще 71 тыс. км³ воды попадает в атмосферу с поверхности суши. Если бы вся вода атмосферы вдруг выпала из нее, уровень Мирового океана повысился бы  всего на несколько см. Вода задерживается в атмосфере  примерно на 10 дней.  


Влажность воздуха – количество влаги в воздухе. Если мы измеряем количество водяного пара в граммах в  1 м³ воздуха, то получаем абсолютную влажность воздуха . А если определяем, сколько влаги содержится в воздухе в процентах (по отношению к тому количеству влаги, которое может содержаться), получаем относительную влажность .  


Как вы думаете, когда быстрее высыхают лужи на улице: в теплую или в холодную погоду?


Влажность воздуха зависит от температуры воздуха: чем выше температура воздуха, тем выше может быть влажность.  Воздух, который больше не может вместить влаги при данной температуре, называется насыщенным . Его можно сравнить с сытым человеком. Но если любимая бабушка уговаривает, да еще и приготовила что-то очень вкусное, то человек может поддаться на уговоры и съесть еще. 


Как вы думаете, каким образом можно «уговорить» воздух принять еще влаги? 


<strong>Рис. 5. Роса выпадает при похолодании</strong> Рис. 5. Роса выпадает при похолодании

Чтобы воздух стал еще более влажным, необходимо повысить  его температуру. При этом молекулы газов, составляющих воздух, расступаются и между ними может поместиться некоторое количество дополнительных молекул воды. А для того, чтобы сделать воздух сухим, температуру понижают. Зимой у нас всегда более сухой воздух, чем летом. При охлаждении насыщенного воздуха до определенной температуры водяной пар переходит в состояние воды и выпадает в виде капелек (рис. 5). Именно это мы наблюдаем, когда достаем из холодильника бутылку воды или входим в дом в очках зимой. Капельки такие мелкие, что воспринимаются как запотевшая поверхность.  

 

Абсолютная влажность воздуха увеличивается от полюсов к экватору. Самая низкая влажность воздуха была зарегистрирована в самое сухое место на Земле находится в Антарктиде, в долине Мак-Мердо, где дует очень сильный ветер и постоянно низкая температура воздуха. 


Конденсация – переход водяного пара в состояние  воды. Для этого необходима температура воздуха, которую называют точка росы . То есть, при ней образуется роса. Конденсация – процесс, обратный испарению.


<strong>Рис. 6. Погода в Сочи (берег Черного моря)</strong> Рис. 6. Погода в Сочи (берег Черного моря)

Если воздух находится в сухой местности, где нет влаги, то он является ненасыщенным. Можно сравнить его с голодным человеком. Но «еды», то есть воды ему взять негде. И он остается ненасыщенным. Для нас важнее относительная влажность. Она измеряется в процентах и показывает, насколько воздух насыщен водяным паром. Если влажность составляет 100%, то воздух максимально насыщен и больше не способен принять избыток водяного пара.

<strong>Рис. 7. Погода в Диксоне (берег Северного Ледовитого океана)</strong> Рис. 7. Погода в Диксоне (берег Северного Ледовитого океана)

Если, например, влажность равна 50%, то  воздух насыщен наполовину и способен  вобрать столько же влаги, сколько он содержит сейчас. Именно относительную влажность используют в сводках погоды (рис. 6, рис. 7). Нигде и никогда не отмечалась относительная влажность воздуха, равная 0%. Водяной пар – это парниковый газ, он согревает Землю.  


Упражнение 1  

 

Относительная влажность воздуха в Сочи – 57% (рис. 6),  а в Диксоне – 90% (рис. 7). В каком из этих населенных  пунктов больше абсолютная влажность воздуха? 

 

Упражнение 2  

 

Решите задачу. При температуре +20 °С в 1 м³ воздуха содержится 10 г водяного пара, а максимально может содержаться 20 г. Чему равна относительная влажность такого воздуха? 


<strong>Рис. 8. Гигрометр Леонардо да Винчи</strong> Рис. 8. Гигрометр Леонардо да Винчи

Влажность воздуха измеряют с помощью гигрометра (от греч. «гигрос» - влажность). В 1478 году Леонардо да Винчи изобразил первый гигрометр в углу страницы своей записной книжки (рис. 8). 

<strong>Рис. 9. Волосной гигрометр</strong> Рис. 9. Волосной гигрометр

В основе принципа действия волосного гигрометра – разная длина волоска, который натянут в центре прибора, во влажном или сухом состоянии (рис. 9). Подобные приборы появились в XVIII веке. 

<strong>Рис. 10. Гигрометр – психрометр</strong> Рис. 10. Гигрометр – психрометр

Используют гигрометры и другого типа, например,  психрометры (от греч.  «психрос» – холодный), в которых влажность воздуха  определяется по разнице сухого и влажного термометров и с помощью  специальной таблицы (рис. 10).  

 

Влажность воздуха полезно  знать людям, у которых есть  заболевания органов  дыхания, аллергия. Сухой воздух не очень хорошо  влияет на наш организм, а  вот влажный воздух больше подходит и здоровым людям, и, тем более, болеющим,  например, астмой. Для того, чтобы воздух в квартире стал  более влажным, используют увлажнители. Гигрометры нужны  в библиотеках и музеях, в медицинских центрах и в обычных  банях. 


Упражнение 3 

 

В каком из вариантов влажность воздуха будет самой высокой: 

 

А) летом

Б) зимой 


«Облака, белогривые лошадки»  

<strong>Рис. 11. Туман</strong> Рис. 11. Туман

Если капельки образуются в воздухе, мы видим туман , который часто бывает около моря, озера, в горах, там, где температура воздуха может понизиться. Туман – это красиво. Самое большое количество туманных дней на уровне моря – более 120 в году – наблюдается на канадском острове Ньюфаундленде в Атлантическом океане. В России лидером по частоте накрытия туманами является Дальний Восток – Сахалин, Курилы, Камчатка, побережье Хабаровского и Приморского края. 

Р<strong>ис. 12. Туман в аэропорту Владивостока</strong> Рис. 12. Туман в аэропорту Владивостока

Туманы – это опасные явления для всех, чья работа связана с транспортом (рис. 12). Ядовитый туман – смог – в Лондоне в 1952 году унес жизни 12000 человек и стал причиной проблем у 100 тыс. чел.

<strong>Рис. 13. Смог в Лондоне в 1952 году</strong> Рис. 13. Смог в Лондоне в 1952 году

Он возник из-за использования угля  в качестве топлива и  загрязнения воздуха выхлопными газами автомобилей при туманной погоде и высоком атмосферном давлении, которое «придавило» ядовитый воздух к поверхности. Ядовитый желто-черный туман окутал город (рис.  13). Перестал работать общественный транспорт. В театрах зрители не видели сцену и спектакли отменили. Редкие прохожие не могли найти дорогу домой. Это событие считается одной из самых страшных экологических катастроф в истории человечества. С него началось принятие экологических законов. 

<strong>Рис. 14. «Броккенский призрак»</strong> Рис. 14. «Броккенский призрак»

«Броккенский призрак» - это тень наблюдателя на поверхности облаков (тумана) в направлении, противоположном Солнцу (рис. 14). Эта тень может казаться очень большой и иногда окружена цветными кольцами. Призрак может шевелиться (иногда совершенно неожиданно) из-за движения облачного слоя и колебания плотности в облаке.  Этот мираж был описан в горах Броккен в Германии Иоганном Зильбершлагом в 1780 году. На людей со слабыми нервами и богатым воображением этот «призрак» наводил невероятный ужас. А наблюдать его можно в любых горах, где бывает туман.  

<strong>Рис. 15. Лентикулярные облака над вершиной Фудзи (Япония)</strong> Рис. 15. Лентикулярные облака над вершиной Фудзи (Япония)

Облака – это капельки воды, которые образуются при конденсации пара. Облака и туман – это одно и то же, только облака поднимаются на большую высоту. Облака имеют очень разную форму и иногда могут напоминать корабли инопланетян (рис. 15). Такие облака образуются из кристаллов льда. 

В разных условиях атмосферы и на разной высоте образуются разные облака. Основные типы облаков представлены на рис. 16. 

<strong>Рис. 16. Типы облаков</strong> Рис. 16. Типы облаков

Облака верхнего яруса – перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые. Облака среднего яруса – высоко-кучевые и высокослоистые. Остальные относятся к нижнему ярусу.  

 

По облакам можно предсказывать погоду. Например, кучево дождевые могут предвещать дождь или грозу. Перистые – к перемене погоды. Кучевые – вестники теплого времени года,  зимой их не бывает. Облака повышают температуру поверхности Земли зимой и немного снижают летом.  

  

«Местами снег, местами град…»  

 

Каждый из нас видел разные атмосферные осадки. И даже под них попадал. Например, это дождь, снег, град. 


Атмосферные осадки – вода в твердом или жидком  виде, которая выпадает на Землю. 

 

Осадки могут выпадать из облаков: дождь, снег, град

Осадки могут выпадать из воздуха: иней, роса, туман


<strong>Рис. 17. Осадкомер</strong> Рис. 17. Осадкомер

Атмосферные осадки измеряются специальным прибором – осадкомером. Он напоминает обычное ведро (рис. 17). Его ставят на специальную подставку на высоте около 2 м. «Лепестки», окружающие ведро, позволяют воде стекать в мерный стакан. Осадки измеряют в мм специальной линейкой внутри стакана. Это толщина водяного слоя, который был бы на поверхности, если бы вода не стекала и не впитывалась. Если осадки твердые, ждут, когда растают.  

Осадки выпадают очень неравномерно. Это связано со многими причинами: широтой местности, движением воздуха,  

близостью к морям и рельефом. Распределение осадков можно увидеть на карте (рис. 18).

 

<strong>Рис. 18. Карта распределения осадков</strong> Рис. 18. Карта распределения осадков

 

<strong>Рис. 19. Гавайские острова</strong> Рис. 19. Гавайские острова

Чем более оранжевый цвет – тем меньше осадков, чем более  голубой – тем больше. Местом с наибольшим количеством осадков являются Гавайские острова в Тихом океане (рис. 19) и деревня Черрапунджи, горная местность в Гималаях, куда ветры муссоны приносят влажный, теплый воздух с Индийского океана. Там выпадает от  12000 до 21000 мм осадков в год. На Гавайских островах – от 12500 до 24000 мм в год. Для сравнения, в Москве выпадает в 20 раз меньше – 600  мм в год.

<strong>Рис. 20. Пустыня Атакама</strong> Рис. 20. Пустыня Атакама

Менее всего осадков выпадает в пустыне Атакама в Южной Америке, на побережье Тихого океана (рис. 20), до 0,1 мм в год, и в пустыне Намиб в Африке, на побережье Атлантического океана (менее 2 мм  в год). 

<strong>Рис. 21. Диаграмма количества осадков</strong> Рис. 21. Диаграмма количества осадков

В Индии, странах Юго-Восточной Азии, ждут летнего муссона  и сезона дождей. От дождя зависит урожай и жизнь. Дождь  приносит воду в саванны Африки. Снег и лед питают реки. Без  осадков жизнь трудна. Но и избыток осадков опасен – это  приводит к наводнениям. За количеством осадков ведут постоянные наблюдения. Среднее многолетнее количество осадков и их распределение по сезонам года изображают на диаграммах (рис. 21). Столбиком синего цвета показывают количество осадков за месяц. По шкале можно определить количество осадков. Названия месяцев указаны по первой букве внизу.  


Упражнение 4  

 

В каком месяце в Москве выпало наибольшее количество осадков?


<strong>Рис. 22. «Поющие под дождем»</strong> Рис. 22. «Поющие под дождем»

Для природы Земли, для людей очень важна вода в атмосфере. А людей дождь еще и вдохновляет, создает настроение.  

 

В 1952 году на экраны вышел фильм «Поющие под дождем». И одним из самых чудесных номеров этого мюзикла стал танец под дождем (рис. 22).  


Контрольные вопросы  

 

1. В каком виде вода находится в атмосфере и сколько ее там? 

2. Что такое влажность воздуха?  

3. Чем абсолютная влажность воздуха отличается от относительной?  

4. Что такое туман? Чем опасны туманы? 

5. Как образуются облака? 

6. Какие виды облаков вам известны? 

7. Какое благо приносят осадки и чем они могут быть опасны? 


Ответы

Упражнение 1  

 

В Сочи 

  

Упражнение 2  

  

50 

 

Упражнение 3  

 

А 

 

Упражнение 4

  

В июле


Погода и климат

Атмосфера. Климат

  • Обучение грамоте. Письмо. Первая учебная тетрадь

    Русский язык

  • Язык и речь

    Русский язык

  • Числа от 1 до 100. Счёт десятками.

    Математика