A „The Study of the Atmosphere” tudományág absztraktját készítette: az EPb-081 csoport diákja Chinyakova A.O.

Ellenőrizte: Ph.D., docens Ryabinina N.O.

Állami Szakmai Felsőoktatási Intézmény "Volgográd" Állami Egyetem»

Volgograd 2010

A légkörben a víz háromban található aggregáció állapotai- gáznemű (vízgőz), folyékony (esőcseppek) és szilárd (hó- és jégkristályok). A légkör víztartalma viszonylag kicsi - bolygónk teljes tömegének körülbelül 0,001% -a. Ennek ellenére ez egy abszolút pótolhatatlan láncszem a természetes vízkörforgásban.

A légköri nedvesség fő forrása a felszíni víztestek és a nedves talaj; Ezenkívül nedvesség kerül a légkörbe a növények vízpárolgása, valamint az élőlények légzési folyamatai következtében. A számítások azt mutatják, hogy ha a légkörben lévő vízgőz teljes térfogata lecsapódik és egyenletesen oszlik el a földgömb felszínén, akkor mindössze 25 mm magas vízréteget képezne. Sokkal több csapadék esik a teljes légköri nedvességkészlet gyors keringése következtében.

L. Amberge ezt a statisztikai osztályozást egy biogeográfiai osztályozással egészítette ki.

1. Sivatagi éghajlat, rendszertelen csapadékkal: egyenlítői éghajlat (Peru partvidéke), trópusi (Délnyugat-Afrika, Dél-Arábia), érezhetően elkülönülő csapadékszezonokkal (Szahara, Észak-Kalifornia, Kelet-Turkesztán).

2. Nem sivatagi régiók éghajlata: intertrópusi száraz évszakkal vagy anélkül, extratrópusi kontinentális és mediterrán (számos változattal), szubpoláris és poláris.

Nagyon nehéz meghatározni a szárazság vagy szárazság mutatóját, amelyen számos szerző dolgozott, köztük E. de Martonne, Thornthwaite, Banyul és Gossen, Amberge.

A felhők és a vízgőz elnyelik és visszaverik a felesleget napsugárzás, és szabályozzák a Föld ellátását is. Ugyanakkor blokkolják a Föld felszínéről a bolygóközi térbe érkező hősugárzást. A légkör víztartalma meghatározza a terület időjárását és klímáját. Meghatározza, hogy milyen lesz a hőmérséklet, képződnek-e felhők egy adott területen, jön-e eső a felhők közül, hull-e harmat. Lehűlés közben lecsapódik, felhők képződnek, és egyúttal felszabadul nagy mennyiség energia, amelyet a vízgőz visszajuttat a légkörbe. Ez az energia az, ami fújja a szeleket, több száz milliárd tonna vizet szállít a felhőkben, és nedvesíti a Föld felszínét esővel. A légkörben lévő víz összetételének teljes megújulása 9...10 nap alatt következik be.

A párolgás abból áll, hogy a vízmolekulák a víz felszínéről vagy a nedves talajról leszakadnak, a levegőbe jutva vízgőzmolekulákká alakulnak. A levegőben önállóan mozognak, és a szél hordozza őket, helyüket új elpárolgott molekulák veszik át. A talaj és a tározók felszínéről történő párolgással egyidejűleg fordított folyamat is megtörténik - a levegőből származó vízmolekulák vízbe vagy talajba jutnak. Így a légkör nedvessége a természetben a víz körforgásának legaktívabb láncszeme.

A víz körforgásának energiaforrása a napsugárzás. Az átlagos éves energia körülbelül 0,1-0,2 kW/m2, ami 0,73-1,4 millió kalóriának felel meg. négyzetméter. Ez a hőmennyiség egy 1,3-2,6 m vastag vízréteget képes elpárologtatni.Ezek az adatok a ciklus minden fázisát tartalmazzák: a párolgást, a felhők formájában kialakuló kondenzációt, a csapadékot, valamint az állati és növényi életre gyakorolt ​​mindenféle hatást.

A vízgőz fő mennyisége a léghéj alsó rétegeiben koncentrálódik - a troposzférában, akár több ezer méteres magasságban is, és szinte a teljes felhőtömeg ott található. A sztratoszférában (kb. 25 km-rel a Föld felett) ritkábban jelennek meg a felhők. Ezeket gyöngyháznak nevezik. Még magasabban, a mezopauza rétegekben, a Földtől 50...80 km távolságra időnként figyelhetőek meg a felhők. Ismeretes, hogy jégkristályokból állnak, és akkor keletkeznek, amikor a mezopauza hőmérséklete -80 oC-ra csökken. Kialakulásuk egy érdekes jelenséghez kapcsolódik - a légkör lüktetéséhez a Hold által okozott árapály-gravitációs hullámok hatására.

A felhők látszólagos könnyedségük és légiességük ellenére jelentős mennyiségű vizet tartalmaznak. Telítettnek nevezzük azt a levegőt, amelyben a párolgó vízgőzmolekulák száma megegyezik a visszatérő molekulák számával, magát a folyamatot pedig telítettségnek nevezzük. A felhők víztartalma, vagyis az 1 m3-ben lévő víz víztartalma 10 és 0,1 g között van, vagy kevesebb. Minél magasabb a levegő hőmérséklete, annál több vízgőzt tartalmazhat. Így 1m3 levegő +20 °C hőmérsékleten 17 g vízgőzt tartalmazhat, -20 °C hőmérsékleten pedig már csak 1 g vízgőzt. Mivel a felhők térfogata nagyon nagy (tíz köbkilométer), akár egy felhő is több száz tonna vizet tartalmazhat cseppek vagy jégkristályok formájában. Ezeket a gigantikus víztömegeket a légáramlatok folyamatosan szállítják a Föld felszínén, ami a víz és a hő újraeloszlását idézi elő. Mivel a víz kiemelkedően nagy fajlagos hőkapacitású, a tározók felszínéről, a talajból történő párolgása, a növények párologtatása a Föld által a Naptól kapott energia akár 70%-át is elnyeli. A párolgásra fordított hőmennyiség (látens párolgási hő) a vízgőzzel együtt belép a légkörbe, és ott felszabadul, amikor kondenzálódik és felhőket képez. Ennek eredményeként a vízfelületek és a szomszédos légréteg hőmérséklete érezhetően csökken, így a víztestek közelében a meleg évszakban sokkal hűvösebb van, mint a kontinentális területeken, amelyek ugyanannyit kapnak. napenergia.

A légkörben lévő felhők és vízgőz tömege is jelentősen befolyásolja a bolygó sugárzási rendszerét: segítségükkel a felesleges napsugárzás elnyelődik és visszaverődik, és ezáltal bizonyos mértékig szabályozza annak áramlását a Föld felé. Ugyanakkor a felhők képernyője közeledik hő áramlik, a Föld felszínéről érkező, csökkentve a hőveszteséget a bolygóközi térbe. Mindez alkotja a légköri nedvesség időjárás-formáló funkcióját.

A légköri csapadék a hőmérséklettel együtt a fő éghajlati elemek, amelyeken az állatok ill növényi világ, valamint a földkerekség lakott övezeteinek gazdasága. A csapadék egész évben rendkívül egyenetlen. Egyenlítői régiókban legnagyobb számÉvente kétszer esnek - az őszi és tavaszi napéjegyenlőség után, a trópusokon és a monszun régiókban - nyáron (télen szinte teljes csapadékmentességgel), a szubtrópusokon - télen. A mérsékelt övi kontinentális övezetekben a csapadék maximuma nyáron fordul elő. A csapadék jelentősége olyan nagy, hogy egyes szerzők csak ezt az egyetlen elemet használják az éghajlat jellemzésére: a sivatagi klímára az évi 12 cm-nél kevesebb csapadék, a száraz éghajlatra - 12-25 cm-es csapadék, a félszáraz - 25-25 cm-es csapadék jellemző. 50 cm, mérsékelten párás - 50-100 cm, nedves - 100-200 cm és nagyon nedves - több mint 200 cm.

A csapadék eloszlása ​​a földgömb felszínén alapvetően a következő: nagyon nagy mennyiségű csapadék (évente 1,5-3 m) a 0 és 20° szélességi fok közé esik, ahol egy esős és egy száraz évszak van; a sivatagi zónában szinte teljes csapadékhiány figyelhető meg; 400-800 mm csapadék a szélesség 30° és 40° közé esik; a nagy szélességi fokokon (70°) kevés a csapadék.

A légköri nedvesség a víz- és hőátadáson kívül más, nem kevésbé fontos funkciókat is ellát, amelyek lényegét és jelentőségét a közelmúltban kezdték tanulmányozni. Kiderült, hogy a légkörben lévő víz aktívan részt vesz a tömegtranszferben szilárd anyagok. A szél felemeli a talajrészecskéket a levegőbe, eltávolítja a habot a tenger hullámaiból, és apró sós vízcseppeket visz el. Ráadásul a sók molekulárisan diszpergált formában kerülhetnek a levegőbe, az óceán felszínéről történő úgynevezett fizikai párolgás következtében. Ezért az óceán tekinthető a légkör, az eső- és a folyóvizek klór, bór és jód fő szállítójának.

Így a felhőben lévő esőnedvesség már tartalmaz bizonyos mennyiségű sókat. A felhőtömegekben végbemenő erőteljes keringési folyamatok során víz és sórészecskék, talaj, por kölcsönhatásba lépve különböző összetételű oldatokat képeznek. Az akadémikus V.I. Vernadsky szerint a felhő átlagos sótartalma körülbelül 34 mg/l.

Több tucatnyi található az esőcseppekben kémiai elemekés különféle szerves vegyületek. A felhőt elhagyva minden csepp átlagosan 9,3 * 10-12 mg sókat tartalmaz. A Föld felé tartva a légköri levegővel érintkezve újabb sókat és port vesz fel. Egy átlagos, 50 mg-os, 1 km magasságból lehulló esőcsepp 16 liter levegőt „mossa meg”, 1 liter esővíz pedig magával viszi a 300 ezer liter levegőben lévő szennyeződéseket. Ennek eredményeként minden liter esővízzel akár 100 mg szennyeződés kerül a Földre. A folyók által a kontinensekről az óceánba szállított összes oldott anyag csaknem fele csapadékkal tér vissza. Ráadásul minden négyzetkilométerre a Föld felszíne legfeljebb 700 kg nitrogénvegyület van önmagában (tiszta nitrogénre vonatkoztatva), és ez már kézzelfogható műtrágya a növények számára.

A tengerparti területek üledékei különösen magas sókat tartalmaznak. Például Angliában 200 mg/l-ig terjedő klórkoncentrációjú esőt, Hollandiában pedig 300 mg/l-t is feljegyeztek.

Érdekes megjegyezni, hogy az eső, mint vektor funkciója ásványi vegyületek a tápanyagokat pedig nem lehet egyszerű számításra redukálni: ennyi hozzáadott műtrágya ekkora és ilyen termésnövekedést jelent. V.E. Kabaev hosszú éveken keresztül közvetlen kapcsolatot követett nyomon a gyapottermés nagysága és a csapadékban lévő víz mennyisége között. 1970-ben érdekes következtetésre jutott: az esőnek a növényekre gyakorolt ​​serkentő hatását nyilvánvalóan a hidrogén-peroxid jelenléte okozza. A csapadék normál H2O2-tartalma (7...8 mg/l) elegendő ahhoz, hogy a légköri nitrogén a növények táplálkozását gazdagító vegyületekké kötődjön, javul a talajban lévő elemek (elsősorban a foszfor) mobilitása, a fotoszintézis folyamata. aktív. Miután megállapította az eső funkcióját, a tudós lehetségesnek tartja a hidrogén-peroxid mesterséges eljuttatását a növényekhez úgy, hogy permetezéskor a vízhez adják.

A levegő páratartalmát számos mutató jellemzi:

A levegő abszolút páratartalma a levegőben lévő vízgőz mennyisége, gramm per köbméterben kifejezve, amelyet néha rugalmasságnak vagy vízgőz sűrűségnek is neveznek. 0 °C hőmérsékleten a telített levegő abszolút páratartalma 4,9 g/m3. Az egyenlítői szélességeken a levegő abszolút páratartalma körülbelül 30 g/m3, a sarki régiókban pedig 0,1 g/m3.

Relatív páratartalomnak nevezzük a levegőben lévő vízgőz mennyiségének százalékos arányát a levegőben egy adott hőmérsékleten befogadható vízgőz mennyiségéhez viszonyítva. A levegő vízgőzzel való telítettségi fokát mutatja. Ha például a relatív páratartalom 50%, az azt jelenti, hogy a levegőben csak a fele annyi vízgőz van, mint amennyit ezen a hőmérsékleten el tudna tartani. Az egyenlítői szélességi körökben és a sarki régiókban a levegő relatív páratartalma mindig magas. Az Egyenlítőnél erős felhőzet mellett a levegő hőmérséklete nem túl magas, a nedvességtartalom is jelentős benne. A magas szélességi körökben a levegő nedvességtartalma alacsony, de a hőmérséklet nem magas, különösen télen. Nagyon alacsony relatív páratartalom jellemző a trópusi sivatagokra - 50% és az alatt.

A legkisebb hőmérséklet-eséssel a vízgőzzel telített levegő már nem képes megtartani a nedvességet, és csapadék hullik ki belőle, például köd képződik vagy harmat hullik. Ugyanakkor a vízgőz lecsapódik - gáz halmazállapotból folyékony állapotba kerül.

A köd a vízgőz egyfajta lecsapódása mikroszkopikus cseppek vagy jégkristályok formájában, amelyek a légkör talajrétegében összegyűlve (néha akár több száz méterig is), kevésbé átlátszóvá teszik a levegőt. A ködképződés a vízgőz lecsapódásával vagy szublimációjával kezdődik a kondenzációs magokon - a légkörben szuszpendált folyékony vagy szilárd részecskéken.

A vízcseppekből álló köd főként –20 °C feletti levegőhőmérsékleten figyelhető meg, de előfordulhat –40 °C alatti hőmérsékleten is. -20 °C alatti hőmérsékleten a fagyos köd dominál.

Köd be lakott területek gyakrabban, mint távol vannak tőlük. Ezt elősegíti a városi levegőben megnövekedett hidroszkopikus kondenzációs magok (például égéstermékek) tartalma. A legtöbb nagyszámú A tengerszinten ködös napok – évente átlagosan több mint 120 – figyelhetők meg a kanadai Új-Fundland szigeten, az Atlanti-óceánban.

Az előfordulás módja szerint a ködöket két típusra osztják:

Hűtőködök keletkeznek a vízgőz lecsapódása miatt, amikor a levegőt harmatpont alá hűtjük.

A párolgási köd egy melegebb párolgó felületről a víztestek és nedves területek feletti hideg levegőbe történő párolgás.

Ezenkívül a ködök különböznek a képződés szinoptikus körülményeitől:

Frontális - a légköri frontok közelében alakul ki és mozog velük. A levegő vízgőzzel való telítettsége a frontzónába hulló csapadék elpárolgása miatt következik be. Az itt megfigyelhető hanyatlás némi szerepet játszik a frontok előtti köd felerősödésében. légköri nyomás, ami a levegő hőmérsékletének enyhe adiabatikus csökkenését hozza létre.

Intramass - túlsúlyban vannak a természetben; általában hűsítő ködök, amelyek homogén légtömegekben képződnek. Általában több típusra osztják őket:

A sugárködök olyan ködök, amelyek a földfelszín és a nedves felszíni levegő tömegének harmatpontig történő sugárzási lehűlése következtében alakulnak ki. A sugárzási köd jellemzően éjszaka, anticiklonos körülmények között, felhőtlen idővel és enyhe szellővel fordul elő. Sugárzási köd gyakran fordul elő hőmérsékleti inverzió körülményei között, ami megakadályozza a légtömeg felemelkedését. Napkelte után a sugárköd általában gyorsan feloszlik. A hideg évszakban azonban a stabil anticiklonokban napközben is fennmaradhatnak, esetenként több napig egymás után. Ipari területeken előfordulhat extrém forma sugárzási köd – szmog.

Advektív ködök a meleg, nedves levegő lehűlése miatt jönnek létre, amikor az egy hidegebb föld- vagy vízfelületen mozog. Intenzitásuk a levegő és az alatta lévő felület hőmérséklet-különbségétől, valamint a levegő nedvességtartalmától függ. Ezek a ködök a tengeren és a szárazföldön egyaránt kialakulhatnak, és hatalmas területeket, esetenként akár több százezer km²-t is lefedhetnek. Advektív köd általában felhős időben és leggyakrabban a ciklonok meleg szektoraiban fordul elő. Az advekciós köd tartósabb, mint a sugárzási köd, és gyakran nem oszlik fel napközben.

A tengeri köd advektív köd, amely a hideg levegő meleg vízbe való átjutása során keletkezik a tenger felett. Ez a köd párolgási köd. Az ilyen típusú köd gyakran előfordul például az Északi-sarkvidéken, amikor a levegő a jégtakaróból a tenger nyílt felszínére áramlik.

A köd nagyon halvány köd. Ködben a látótávolság több kilométer. A meteorológiai előrejelzés gyakorlatában a következőket veszik figyelembe: köd - látótávolság több/egyenlő 1000 m-nél, de kevesebb, mint 10 km, és köd - 1000 m-nél kisebb látótávolság. Erős ködről akkor beszélünk, ha a látótávolság kisebb vagy egyenlő, mint 500 m.

A ködök közé tartoznak az úgynevezett száraz ködök (köd, köd) is, ezekben a ködekben a részecskék nem víz, hanem füst, korom, por stb. A száraz köd kialakulásának leggyakoribb oka az erdő-, tőzeg- vagy sztyeppetüzek füstje, vagy a sztyeppei lösz vagy homokpor, amelyet esetenként a szél jelentős távolságra felemel és hord, valamint az ipari vállalkozások kibocsátása.

A száraz és a nedves köd közötti átmeneti szakasz nem ritka - az ilyen ködök vízrészecskékből állnak, valamint meglehetősen nagy por-, füst- és koromtömegeket. Ezek az úgynevezett piszkos városi ködök, amelyek a nagyvárosok levegőjében jelenlévő szilárd részecskék tömegének a következményei, amelyeket az égés során a kémények, és még inkább a gyári kémények bocsátanak ki.

A ködvíztartalom mutató a köd jellemzésére szolgál, ez a vízcseppek össztömegét jelöli egységnyi térfogatú ködben. A ködök víztartalma általában nem haladja meg a 0,05-0,1 g/m³-ot, de egyes sűrű ködökben elérheti az 1-1,5 g/m³-t is. A köd átlátszóságát a víztartalom mellett az azt alkotó részecskék mérete is befolyásolja. A ködcseppek sugara jellemzően 1-60 µm. A legtöbb csepp sugara pozitív levegő hőmérsékleten 5-15 mikron, negatív hőmérsékleten 2-5 mikron.

A harmat egyfajta légköri csapadék, amely a föld felszínén, növényeken, tárgyakon, épületek tetején, autókon és egyéb tárgyakon képződik.

A levegő lehűlésével a vízgőz a talaj közelében lévő tárgyakon lecsapódik, és vízcseppekké alakul. Ez általában éjszaka történik. A sivatagi régiókban a harmat fontos nedvességforrás a növényzet számára. Az alsó légrétegek meglehetősen erős lehűlése akkor következik be, amikor naplemente után a földfelszín a hősugárzás hatására gyorsan lehűl. Ehhez kedvezőek a feltételek tiszta égés egy felületi burkolat, amely könnyen hőt bocsát ki, például fű. Különösen erős harmatképződés a trópusi területeken fordul elő, ahol a talajréteg levegője sok vízgőzt tartalmaz, és az intenzív éjszakai idő miatt. hősugárzás a föld jelentősen lehűl. Negatív hőmérsékleten fagy képződik.

Harmatpontnak nevezzük azt a hőmérsékletet, amelyen a levegőben lévő vízgőz telíti azt, és megindul a kondenzáció.

Röviden: nem számít, hova nézel a föld felszínén, valahol biztosan látni fogsz vizet. Valójában az a hely, ahol most ül, 40-50 liter vizet tartalmaz. Nézz körül. Látod őt? Nézze meg közelebbről, ezúttal vegye le a szemét ezekről a szavakról, és nézze meg a kezét, karját, lábát és testét. Ez a 40-50 liter víz te vagy!

Ez te vagy, mert az emberi test körülbelül 70%-a vízből áll. A test sejtjei sok anyagot tartalmaznak, de egyik sem olyan fontos, mint a víz. A testben keringő vér nagy része természetesen víz. Ez nem csak Önre és más emberekre igaz: az élőlények testtömegének nagy része víz. Úgy tűnik, hogy az élet lehetetlen víz nélkül.

A víz egy olyan anyag, amelyet kifejezetten az élet alapjául hoztak létre. Minden fizikai és kémiai tulajdonságát kifejezetten az élethez hozták létre.

Más folyadékok alulról felfelé szilárdulnak; a víz fentről lefelé megfagy. A víznek ez az egyik legszokatlanabb tulajdonsága kulcsfontosságú a víz létezésében a föld felszínén. Ha nem lenne ez a tulajdonság, a jég nem tudna lebegni, bolygónkon a vizek nagy része eltömődne a jégben, és lehetetlen lenne az élet a tengerekben, tavakban, tavakban és folyókban.

Nézzük meg közelebbről ezt az esetet, hogy megértsük az okát. Sok helyen van a világon, ahol a víz hőmérséklete télen 0°C alá csökken, gyakran lényegesen alacsonyabbra. Az ilyen hideg kétségtelenül hatással lesz a tengerek, tavak stb. vizére. Ezek a víztestek egyre hidegebbek lesznek, néhányuk fagyni kezd. Ha a jég másként "viselkedne" (más szóval, ha nem úszna), akkor lesüllyedne a fenékre, és melegebb víztömegek emelkednének a felszínre és kölcsönhatásba lépnének a levegővel. De mivel a levegő hőmérséklete fagypont alatt van, ezek a víztömegek is megfagynak és a fenékre süllyednek. Ez a folyamat addig folytatódik, amíg már nem marad folyékony víz. De ez nem történik meg. Ehelyett, ahogy hidegebb lesz, a víz egyre nehezebbé válik, amíg el nem éri a 4°C-os hőmérsékletet, ekkor minden hirtelen megváltozik. Ezt követően a víz tágulni kezd, és a hőmérséklet csökkenésével könnyebbé válik. Ennek eredményeként 4°C-on a víz alul marad, 3°C-on a víz felemelkedik, 2°C-on még jobban stb. Csak a felszínen lesz 0°C a víz hőmérséklete és megfagy. De csak a felszín fagy meg: a jég alatti négyfokos réteg folyékony marad, ez pedig elegendő a víz alatti állatok és növények túléléséhez.

Itt azt is meg kell jegyeznünk, hogy a víz egy másik jellemzője - a jég alacsony hővezető képessége - kulcsfontosságú ebben a folyamatban. Mivel rossz hővezetők, a jég- és hórétegek megakadályozzák, hogy a vízben lévő hő a légkörbe kerüljön. Ennek eredményeként még ha a levegő hőmérséklete -50°C-ra csökken is, a réteg tengeri jég soha nem haladja meg az egy-két métert, és sok repedés lesz benne. A sarkvidékeken élő lények, például a fókák és a pingvinek kihasználhatják ezt, hogy elérjék a jég alatti vizet.

Most menjünk vissza, és nézzük meg, mi történne, ha a víz nem ezt tenné, hanem "normálisan viselkedne". Tegyük fel, hogy a víz tovább sűrűsödik, minél alacsonyabb a hőmérséklet, mint más folyadékoknál, és a jég lesüllyed a fenékre. Mi a következő lépés?

Ebben az esetben az óceánokban és a tengerekben a fagyási folyamat a fenékről indulna, és egészen a felszínig folytatódna, mert nem lenne olyan réteg, amely megakadályozná a hőveszteséget. Más szavakkal, a Föld tavainak, tengereinek és óceánjainak többsége azzá válna kemény jég több méter mély felszíni vízréteggel. Még ha a levegő hőmérséklete emelkedne is, az alján lévő jég nem olvadna el teljesen. Egy ilyen világban nem létezhet élet a tengerekben, és egy holt-tengerrel rendelkező ökológiai rendszerben a földi élet szintén lehetetlen lenne. Más szóval, ha a víz nem „rendellenesen, hanem normálisan viselkedne”, bolygónk halott világ lenne.

Miért nem működik normálisan a víz? Miért kezd hirtelen tágulni 4°C-on, miután összehúzódott, ahogy kellene?

Erre a kérdésre még senki sem tudott válaszolni.

A víz „éppen megfelelő” az élethez, olyan mértékben, amelyhez nincs párja bármely más folyadéknak. Ennek a bolygónak a nagy része, amelyen más paraméterek (hőmérséklet, fény, elektromágneses spektrum, légkör, felszín stb.) alkalmasak az életre, tele van az élethez szükséges mennyiségű vízzel. Nyilvánvalónak kell lennie, hogy ez nem lehet véletlen, hanem szándékos tervezésről van szó.

Más szóval, a víz összes fizikai és kémiai tulajdonsága azt mutatja, hogy kifejezetten az életre hozták létre. A szándékosan emberi életre teremtett földet a víz segítségével töltötték meg élettel, amelyet kifejezetten az emberi élet alapjaként hoztak létre. Isten életet adott nekünk a vízben, és annak segítségével ad nekünk táplálékot, amely a talajból növekszik.

Bolygónk nagy részét víz borítja. Óceánok és tengerek teszik ki a Föld felszínének háromnegyedét, amely számtalan folyót és tavat is tartalmaz. A hegycsúcsokon a hó és a jég is fagyott víz. Lényeges rész földvíz a légkörben van. Minden felhő több ezer és néha millió tonna vizet tartalmaz párolgás formájában. Időről időre ezek a gőzök vízzé alakulnak, és esőként hullanak a földre. Még az általunk belélegzett levegő is tartalmaz bizonyos százalékban nedvességet. Más szóval, bárhol is vagy, biztosan találsz vizet. Valójában az a szoba, amelyben vagy Ebben a pillanatban, 40-50 liter vizet tartalmaz. Nézz körül! Nem látod őt? Emelje fel a szemét, és alaposan nézze meg karját, lábát, testét. 40-50 liter víz – ez vagy!

Valójában az emberi test körülbelül 70%-a víz. A testsejtek nagy mennyiségben tartalmaznak különféle anyagok, de egyik sem olyan fontos, mint a víz. A szervezetben keringő vér nagy részét víz alkotja. És ez nem csak az emberekre igaz: minden élőlény testének nagy része víz. Víz nélkül az élet lehetetlen.

A víz olyan anyag, amely az élet alapjává válik. Minden fizikai és kémiai tulajdonság egyedülállóan az életre tervezve.

Vagy itt lenyűgöző tény: minden folyadék alulról felfelé fagy, és csak a víz, ellenkezőleg, felülről lefelé. Ez az első szokatlan tulajdonság, aminek köszönhetően víz van a föld felszínén, és jég úszik a vízen. De gondoljon csak bele, ha nem ez a tulajdonság, bolygónk nagy része jégbe lenne zárva, és a tengerekben, tavakban, tavakban és folyókban lehetetlen lenne élet; minden télen kihalna a tengerek és óceánok élete.

Sok helyen van a világon, ahol a téli hőmérséklet 0 fok alá süllyed, és néha jelentősen alacsonyabbra is. A tengerek, tavak és más víztestek vize lehűl, egy része megfagy. Ha a jég nem képes lebegni, akkor lesüllyedne a fenékre, és melegebb vízrétegek emelkednének a felszínre. Ha olyan levegővel érintkeznek, amelynek hőmérséklete 0 alatt van, akkor is megfagynak és lesüllyednek az aljára.

Ez a folyamat addig folytatódik, amíg nem lesz több folyékony víz. Ez azonban nem történik meg. Ehelyett, ahogy a víz lehűl, egyre nehezebbé válik, amíg el nem éri a 4°-ot – ekkor minden megváltozik, és a hőmérséklet csökkenésével tágulni kezd, és könnyebbé válik. Ennek eredményeként 4 ° C hőmérsékletű víz marad az alján, felette 3 ° C, 2 ° C stb. És csak a felszínen a víz hőmérséklete eléri a 0ºС-ot, és ott lefagy. De csak a víz felszíni rétege fagy meg, a jég alatt a víz többi része folyékony állapotban marad, ami lehetővé teszi a víz alatti lények és növények megélését.

Vegye figyelembe, hogy a víz ötödik tulajdonsága - a jég és a hó alacsony hővezető képessége - ennek a folyamatnak a kritikus része. Az alacsony hővezető képesség miatt a jég- és hórétegek megtartják a víz hőjét, és megakadályozzák annak kijutását a légkörbe. Ennek eredményeként még nagyon alacsony hőmérsékletek, -50°C-ig a jég vastagsága a tengerekben soha nem haladja meg az egy-két métert. Ráadásul rengeteg repedés is található benne, ami lehetővé teszi, hogy a sarkvidékeken élő fókák és pingvinek a jég alatti vízbe kerüljenek.

Gondoljuk végig, mi történne, ha a víz „normálisan” viselkedne, pl. ha minden más folyadékhoz hasonlóan a víz sűrűsége a hőmérséklet csökkenésével nőtt, és a jég a fenékre süllyedt.

Ebben az esetben az óceánok és tengerek befagyásának folyamata a fenékről indulna, és felfelé terjedne, mert nem lenne jégréteg, amely megtartaná a hőt. A Föld összes tava, tengere és óceánja szilárd jéggé alakulna, amelynek tetején csak néhány méter mély vízréteg lenne. Még ha a levegő hőmérséklete emelkedne is, a jég alján soha nem olvadna el teljesen, és ezért nem létezhet ott élet. Holt tengerekkel az élet a Földön is lehetetlen lenne.

De miért viselkedik „abnormálisan” a víz?! Miért kezd hirtelen tágulni 4ºC-on az összehúzódás után, pl. Megtetted, amit tenned kellett? Erre a kérdésre még senki sem talált választ.

A víz nemcsak ideálisan alkalmas az életre, sőt, pontosan annyi van belőle a bolygón, amennyi a normális élethez szükséges. Nyilvánvaló, hogy az ilyen megfeleltetések, amelyek jelentőségét a tudomány csak a huszadik században tudta felismerni, nem lehet véletlen, hanem egy céltudatos, rendkívül intelligens tervezés eredménye.

Az ember számára teremtett földi élet a víznek köszönhetően lehetséges, amely kifejezetten az emberi lét alapjául szolgál és biológiai élet egyáltalán. Életadó vizet adott nekünk a Mindenható Teremtő, a víz egyedülálló tulajdonságainak köszönhetően az Ő parancsa szerint minden élőlény növekszik, ami táplál bennünket és támogatja életünket.

A „The Study of the Atmosphere” tudományág absztraktját készítette: az EPb-081 csoport diákja Chinyakova A.O.

Ellenőrizte: Ph.D., docens Ryabinina N.O.

Állami Szakmai Felsőoktatási Intézmény "Volgográdi Állami Egyetem"

Volgograd 2010

A légkörben a víz három halmazállapotban létezik - gáznemű (vízgőz), folyékony (esőcseppek) és szilárd (hó- és jégkristályok). A légkör víztartalma viszonylag kicsi - bolygónk teljes tömegének körülbelül 0,001% -a. Ennek ellenére ez egy abszolút pótolhatatlan láncszem a természetes vízkörforgásban.

A légköri nedvesség fő forrása a felszíni víztestek és a nedves talaj; Ezenkívül nedvesség kerül a légkörbe a növények vízpárolgása, valamint az élőlények légzési folyamatai következtében. A számítások azt mutatják, hogy ha a légkörben lévő vízgőz teljes térfogata lecsapódik és egyenletesen oszlik el a földgömb felszínén, akkor mindössze 25 mm magas vízréteget képezne. Sokkal több csapadék esik a teljes légköri nedvességkészlet gyors keringése következtében.

L. Amberge ezt a statisztikai osztályozást egy biogeográfiai osztályozással egészítette ki.

1. Sivatagi éghajlat, rendszertelen csapadékkal: egyenlítői éghajlat (Peru partvidéke), trópusi (Délnyugat-Afrika, Dél-Arábia), érezhetően elkülönülő csapadékszezonokkal (Szahara, Észak-Kalifornia, Kelet-Turkesztán).

2. Nem sivatagi régiók éghajlata: intertrópusi száraz évszakkal vagy anélkül, extratrópusi kontinentális és mediterrán (számos változattal), szubpoláris és poláris.

Nagyon nehéz meghatározni a szárazság vagy szárazság mutatóját, amelyen számos szerző dolgozott, köztük E. de Martonne, Thornthwaite, Banyul és Gossen, Amberge.

A felhők és a vízgőz elnyelik és visszaverik a felesleges napsugárzást, és szabályozzák annak bejutását a Földre. Ugyanakkor blokkolják a Föld felszínéről a bolygóközi térbe érkező hősugárzást. A légkör víztartalma meghatározza a terület időjárását és klímáját. Meghatározza, hogy milyen lesz a hőmérséklet, képződnek-e felhők egy adott területen, jön-e eső a felhők közül, hull-e harmat. Lehűlése során lecsapódik, felhők képződnek, és ezzel párhuzamosan hatalmas mennyiségű energia szabadul fel, amit a vízgőz visszavezet a légkörbe. Ez az energia az, ami fújja a szeleket, több száz milliárd tonna vizet szállít a felhőkben, és nedvesíti a Föld felszínét esővel. A légkörben lévő víz összetételének teljes megújulása 9...10 nap alatt következik be.

A párolgás abból áll, hogy a vízmolekulák a víz felszínéről vagy a nedves talajról leszakadnak, a levegőbe jutva vízgőzmolekulákká alakulnak. A levegőben önállóan mozognak, és a szél hordozza őket, helyüket új elpárolgott molekulák veszik át. A talaj és a tározók felszínéről történő párolgással egyidejűleg fordított folyamat is megtörténik - a levegőből származó vízmolekulák vízbe vagy talajba jutnak. Így a légkör nedvessége a természetben a víz körforgásának legaktívabb láncszeme.

A víz körforgásának energiaforrása a napsugárzás. Az átlagos éves energia körülbelül 0,1-0,2 kW/m2, ami 0,73-1,4 millió kalóriának felel meg négyzetméterenként. Ez a hőmennyiség egy 1,3-2,6 m vastag vízréteget képes elpárologtatni.Ezek az adatok a ciklus minden fázisát tartalmazzák: a párolgást, a felhők formájában kialakuló kondenzációt, a csapadékot, valamint az állati és növényi életre gyakorolt ​​mindenféle hatást.

A vízgőz fő mennyisége a léghéj alsó rétegeiben koncentrálódik - a troposzférában, akár több ezer méteres magasságban is, és szinte a teljes felhőtömeg ott található. A sztratoszférában (kb. 25 km-rel a Föld felett) ritkábban jelennek meg a felhők. Ezeket gyöngyháznak nevezik. Még magasabban, a mezopauza rétegekben, a Földtől 50...80 km távolságra időnként figyelhetőek meg a felhők. Ismeretes, hogy jégkristályokból állnak, és akkor keletkeznek, amikor a mezopauza hőmérséklete -80 oC-ra csökken. Kialakulásuk egy érdekes jelenséghez kapcsolódik - a légkör lüktetéséhez a Hold által okozott árapály-gravitációs hullámok hatására.

A felhők látszólagos könnyedségük és légiességük ellenére jelentős mennyiségű vizet tartalmaznak. Telítettnek nevezzük azt a levegőt, amelyben a párolgó vízgőzmolekulák száma megegyezik a visszatérő molekulák számával, magát a folyamatot pedig telítettségnek nevezzük. A felhők víztartalma, vagyis az 1 m3-ben lévő víz víztartalma 10 és 0,1 g között van, vagy kevesebb. Minél magasabb a levegő hőmérséklete, annál több vízgőzt tartalmazhat. Így 1m3 levegő +20 °C hőmérsékleten 17 g vízgőzt tartalmazhat, -20 °C hőmérsékleten pedig már csak 1 g vízgőzt. Mivel a felhők térfogata nagyon nagy (tíz köbkilométer), akár egy felhő is több száz tonna vizet tartalmazhat cseppek vagy jégkristályok formájában. Ezeket a gigantikus víztömegeket a légáramlatok folyamatosan szállítják a Föld felszínén, ami a víz és a hő újraeloszlását idézi elő. Mivel a víz kiemelkedően nagy fajlagos hőkapacitású, a tározók felszínéről, a talajból történő párolgása, a növények párologtatása a Föld által a Naptól kapott energia akár 70%-át is elnyeli. A párolgásra fordított hőmennyiség (látens párolgási hő) a vízgőzzel együtt belép a légkörbe, és ott felszabadul, amikor kondenzálódik és felhőket képez. Ennek eredményeként a vízfelületek és a szomszédos légréteg hőmérséklete érezhetően csökken, így a víztestek közelében a meleg évszakban sokkal hűvösebb van, mint az azonos mennyiségű napenergiát kapó kontinentális területeken.

A légkörben lévő felhők és vízgőz tömege is jelentősen befolyásolja a bolygó sugárzási rendszerét: segítségükkel a felesleges napsugárzás elnyelődik és visszaverődik, és ezáltal bizonyos mértékig szabályozza annak áramlását a Föld felé. Ugyanakkor a felhők ellensúlyozzák a Föld felszínéről érkező hőáramlást, csökkentve ezzel a hőveszteséget a bolygóközi térbe. Mindez alkotja a légköri nedvesség időjárás-formáló funkcióját.

A légköri csapadék a hőmérséklettel együtt a fő éghajlati elemek, amelyektől a flóra és fauna, valamint a földgömb lakott övezeteinek gazdasága függ. A csapadék egész évben rendkívül egyenetlen. Az egyenlítői régiókban a legnagyobb mennyiségük évente kétszer esik - az őszi és tavaszi napéjegyenlőség után, a trópusokon és a monszun vidékeken - nyáron (télen szinte teljes csapadékmentességgel), a szubtrópusokon - télen. A mérsékelt övi kontinentális övezetekben a csapadék maximuma nyáron fordul elő. A csapadék jelentősége olyan nagy, hogy egyes szerzők csak ezt az egyetlen elemet használják az éghajlat jellemzésére: a sivatagi klímára az évi 12 cm-nél kevesebb csapadék, a száraz éghajlatra - 12-25 cm-es csapadék, a félszáraz - 25-25 cm-es csapadék jellemző. 50 cm, mérsékelten párás - 50-100 cm, nedves - 100-200 cm és nagyon nedves - több mint 200 cm.

A csapadék eloszlása ​​a földgömb felszínén alapvetően a következő: nagyon nagy mennyiségű csapadék (évente 1,5-3 m) a 0 és 20° szélességi fok közé esik, ahol egy esős és egy száraz évszak van; a sivatagi zónában szinte teljes csapadékhiány figyelhető meg; 400-800 mm csapadék a szélesség 30° és 40° közé esik; a nagy szélességi fokokon (70°) kevés a csapadék.

A légköri nedvesség a víz- és hőátadáson kívül más, nem kevésbé fontos funkciókat is ellát, amelyek lényegét és jelentőségét a közelmúltban kezdték tanulmányozni. Kiderült, hogy a légkörben lévő víz aktívan részt vesz a szilárd anyagok tömegének átvitelében. A szél felemeli a talajrészecskéket a levegőbe, eltávolítja a habot a tenger hullámaiból, és apró sós vízcseppeket visz el. Ráadásul a sók molekulárisan diszpergált formában kerülhetnek a levegőbe, az óceán felszínéről történő úgynevezett fizikai párolgás következtében. Ezért az óceán tekinthető a légkör, az eső- és a folyóvizek klór, bór és jód fő szállítójának.

Így a felhőben lévő esőnedvesség már tartalmaz bizonyos mennyiségű sókat. A felhőtömegekben végbemenő erőteljes keringési folyamatok során víz és sórészecskék, talaj, por kölcsönhatásba lépve különböző összetételű oldatokat képeznek. Az akadémikus V.I. Vernadsky szerint a felhő átlagos sótartalma körülbelül 34 mg/l.

Az esőcseppekben több tucat kémiai elem és különféle szerves vegyület található. A felhőt elhagyva minden csepp átlagosan 9,3 * 10-12 mg sókat tartalmaz. A Föld felé tartva a légköri levegővel érintkezve újabb sókat és port vesz fel. Egy átlagos, 50 mg-os, 1 km magasságból lehulló esőcsepp 16 liter levegőt „mossa meg”, 1 liter esővíz pedig magával viszi a 300 ezer liter levegőben lévő szennyeződéseket. Ennek eredményeként minden liter esővízzel akár 100 mg szennyeződés kerül a Földre. A folyók által a kontinensekről az óceánba szállított összes oldott anyag csaknem fele csapadékkal tér vissza. Ugyanakkor a földfelszín minden négyzetkilométerére legfeljebb 700 kg nitrogénvegyület jut önmagában (tiszta nitrogénre vonatkoztatva), és ez már kézzelfogható műtrágya a növények számára.

A tengerparti területek üledékei különösen magas sókat tartalmaznak. Például Angliában 200 mg/l-ig terjedő klórkoncentrációjú esőt, Hollandiában pedig 300 mg/l-t is feljegyeztek.

Érdekesség, hogy az eső, mint ásványi vegyületek és tápanyagok hordozó funkciója nem redukálható le egyszerű számításra: ennyi műtrágya adagolása ekkora termésnövekedést jelent. V.E. Kabaev hosszú éveken keresztül közvetlen kapcsolatot követett nyomon a gyapottermés nagysága és a csapadékban lévő víz mennyisége között. 1970-ben érdekes következtetésre jutott: az esőnek a növényekre gyakorolt ​​serkentő hatását nyilvánvalóan a hidrogén-peroxid jelenléte okozza. A csapadék normál H2O2-tartalma (7...8 mg/l) elegendő ahhoz, hogy a légköri nitrogén a növények táplálkozását gazdagító vegyületekké kötődjön, javul a talajban lévő elemek (elsősorban a foszfor) mobilitása, a fotoszintézis folyamata. aktív. Miután megállapította az eső funkcióját, a tudós lehetségesnek tartja a hidrogén-peroxid mesterséges eljuttatását a növényekhez úgy, hogy permetezéskor a vízhez adják.

A levegő páratartalmát számos mutató jellemzi:

A levegő abszolút páratartalma a levegőben lévő vízgőz mennyisége, gramm per köbméterben kifejezve, amelyet néha rugalmasságnak vagy vízgőz sűrűségnek is neveznek. 0 °C hőmérsékleten a telített levegő abszolút páratartalma 4,9 g/m3. Az egyenlítői szélességeken a levegő abszolút páratartalma körülbelül 30 g/m3, a sarki régiókban pedig 0,1 g/m3.

Relatív páratartalomnak nevezzük a levegőben lévő vízgőz mennyiségének százalékos arányát a levegőben egy adott hőmérsékleten befogadható vízgőz mennyiségéhez viszonyítva. A levegő vízgőzzel való telítettségi fokát mutatja. Ha például a relatív páratartalom 50%, az azt jelenti, hogy a levegőben csak a fele annyi vízgőz van, mint amennyit ezen a hőmérsékleten el tudna tartani. Az egyenlítői szélességi körökben és a sarki régiókban a levegő relatív páratartalma mindig magas. Az Egyenlítőnél erős felhőzet mellett a levegő hőmérséklete nem túl magas, a nedvességtartalom is jelentős benne. A magas szélességi körökben a levegő nedvességtartalma alacsony, de a hőmérséklet nem magas, különösen télen. Nagyon alacsony relatív páratartalom jellemző a trópusi sivatagokra - 50% és az alatt.

A legkisebb hőmérséklet-eséssel a vízgőzzel telített levegő már nem képes megtartani a nedvességet, és csapadék hullik ki belőle, például köd képződik vagy harmat hullik. Ugyanakkor a vízgőz lecsapódik - gáz halmazállapotból folyékony állapotba kerül.

A köd a vízgőz egyfajta lecsapódása mikroszkopikus cseppek vagy jégkristályok formájában, amelyek a légkör talajrétegében összegyűlve (néha akár több száz méterig is), kevésbé átlátszóvá teszik a levegőt. A ködképződés a vízgőz lecsapódásával vagy szublimációjával kezdődik a kondenzációs magokon - a légkörben szuszpendált folyékony vagy szilárd részecskéken.

A vízcseppekből álló köd főként –20 °C feletti levegőhőmérsékleten figyelhető meg, de előfordulhat –40 °C alatti hőmérsékleten is. -20 °C alatti hőmérsékleten a fagyos köd dominál.

A köd gyakrabban fordul elő lakott területeken, mint távolabb tőlük. Ezt elősegíti a városi levegőben megnövekedett hidroszkopikus kondenzációs magok (például égéstermékek) tartalma. A tengerszinten a legtöbb ködös nap – évente átlagosan több mint 120 – a kanadai Új-Fundland szigetén, az Atlanti-óceánon figyelhető meg.

Az előfordulás módja szerint a ködöket két típusra osztják:

Hűtőködök keletkeznek a vízgőz lecsapódása miatt, amikor a levegőt harmatpont alá hűtjük.

A párolgási köd egy melegebb párolgó felületről a víztestek és nedves területek feletti hideg levegőbe történő párolgás.

Ezenkívül a ködök különböznek a képződés szinoptikus körülményeitől:

Frontális - a légköri frontok közelében alakul ki és mozog velük. A levegő vízgőzzel való telítettsége a frontzónába hulló csapadék elpárolgása miatt következik be. A frontok előtti köd felerősödésében bizonyos szerepet játszik az itt megfigyelhető légköri nyomásesés, amely a levegő hőmérsékletének enyhe adiabatikus csökkenését idézi elő.

Intramass - túlsúlyban vannak a természetben; általában hűsítő ködök, amelyek homogén légtömegekben képződnek. Általában több típusra osztják őket:

A sugárködök olyan ködök, amelyek a földfelszín és a nedves felszíni levegő tömegének harmatpontig történő sugárzási lehűlése következtében alakulnak ki. A sugárzási köd jellemzően éjszaka, anticiklonos körülmények között, felhőtlen idővel és enyhe szellővel fordul elő. Sugárzási köd gyakran fordul elő hőmérsékleti inverzió körülményei között, ami megakadályozza a légtömeg felemelkedését. Napkelte után a sugárköd általában gyorsan feloszlik. A hideg évszakban azonban a stabil anticiklonokban napközben is fennmaradhatnak, esetenként több napig egymás után. Az ipari területeken a sugárköd szélsőséges formája, a szmog is előfordulhat.

Advektív ködök a meleg, nedves levegő lehűlése miatt jönnek létre, amikor az egy hidegebb föld- vagy vízfelületen mozog. Intenzitásuk a levegő és az alatta lévő felület hőmérséklet-különbségétől, valamint a levegő nedvességtartalmától függ. Ezek a ködök a tengeren és a szárazföldön egyaránt kialakulhatnak, és hatalmas területeket, esetenként akár több százezer km²-t is lefedhetnek. Advektív köd általában felhős időben és leggyakrabban a ciklonok meleg szektoraiban fordul elő. Az advekciós köd tartósabb, mint a sugárzási köd, és gyakran nem oszlik fel napközben.

A tengeri köd advektív köd, amely a hideg levegő meleg vízbe való átjutása során keletkezik a tenger felett. Ez a köd párolgási köd. Az ilyen típusú köd gyakran előfordul például az Északi-sarkvidéken, amikor a levegő a jégtakaróból a tenger nyílt felszínére áramlik.

A köd nagyon halvány köd. Ködben a látótávolság több kilométer. A meteorológiai előrejelzés gyakorlatában a következőket veszik figyelembe: köd - látótávolság több/egyenlő 1000 m-nél, de kevesebb, mint 10 km, és köd - 1000 m-nél kisebb látótávolság. Erős ködről akkor beszélünk, ha a látótávolság kisebb vagy egyenlő, mint 500 m.

A ködök közé tartoznak az úgynevezett száraz ködök (köd, köd) is, ezekben a ködekben a részecskék nem víz, hanem füst, korom, por stb. A száraz köd kialakulásának leggyakoribb oka az erdő-, tőzeg- vagy sztyeppetüzek füstje, vagy a sztyeppei lösz vagy homokpor, amelyet esetenként a szél jelentős távolságra felemel és hord, valamint az ipari vállalkozások kibocsátása.

A száraz és a nedves köd közötti átmeneti szakasz nem ritka - az ilyen ködök vízrészecskékből állnak, valamint meglehetősen nagy por-, füst- és koromtömegeket. Ezek az úgynevezett piszkos városi ködök, amelyek a nagyvárosok levegőjében jelenlévő szilárd részecskék tömegének a következményei, amelyeket az égés során a kémények, és még inkább a gyári kémények bocsátanak ki.

A ködvíztartalom mutató a köd jellemzésére szolgál, ez a vízcseppek össztömegét jelöli egységnyi térfogatú ködben. A ködök víztartalma általában nem haladja meg a 0,05-0,1 g/m³-ot, de egyes sűrű ködökben elérheti az 1-1,5 g/m³-t is. A köd átlátszóságát a víztartalom mellett az azt alkotó részecskék mérete is befolyásolja. A ködcseppek sugara jellemzően 1-60 µm. A legtöbb csepp sugara pozitív levegő hőmérsékleten 5-15 mikron, negatív hőmérsékleten 2-5 mikron.

A harmat egyfajta légköri csapadék, amely a föld felszínén, növényeken, tárgyakon, épületek tetején, autókon és egyéb tárgyakon képződik.

A levegő lehűlésével a vízgőz a talaj közelében lévő tárgyakon lecsapódik, és vízcseppekké alakul. Ez általában éjszaka történik. A sivatagi régiókban a harmat fontos nedvességforrás a növényzet számára. Az alsó légrétegek meglehetősen erős lehűlése akkor következik be, amikor naplemente után a földfelszín a hősugárzás hatására gyorsan lehűl. Kedvező feltételek ehhez a tiszta égbolt és a könnyen hőt kiadó felületburkolat, például a fű. Különösen erős harmatképződés a trópusi vidékeken fordul elő, ahol a talajréteg levegője sok vízgőzt tartalmaz, és a föld intenzív éjszakai hősugárzása miatt jelentősen lehűl. Negatív hőmérsékleten fagy képződik.

Harmatpontnak nevezzük azt a hőmérsékletet, amelyen a levegőben lévő vízgőz telíti azt, és megindul a kondenzáció.

A tudományban minden fontos.

Víz és élet

Az általánosan elfogadott tudományos elmélet bolygónkon az élet úgyszólván helyi jelenség. Nagyon régen keletkezett, amikor a Földön ehhez kedvező feltételek voltak. És az óceánból, vagyis a vízből származik. Maga ez a folyamat hosszú volt, több milliárd évig tartott. Elmentek annak biztosítására, hogy megfelelő kémiai vegyületek, feloldódott az óceánban, keletkezett szerves anyag, amely a legegyszerűbb élőlények alapjait fektette le. Új évmilliárdok teltek el, és az élet elterjedt az egész bolygón. Napjainkban szinte mindenhol - vízben, szárazföldön és levegőben - különféle formákban és formákban létezik.

De szerves kapcsolata a vízzel megmaradt. Lehetetlen elképzelni, hogy a szervezetben sok folyamat zajlik le a víz részvétele nélkül. Vegyük például az élőlények etetését. Minden olyan tápanyagot, amely így vagy úgy bejut a szervezetbe, oldatba kell juttatni, és ehhez vízre van szükség.

A szervezet kiszáradása végzetes. Ezt kísérletileg galambokon mutatták ki: a madár testében lévő víz egyötödének elvesztésével elpusztul, annak ellenére, hogy minden egyéb létfeltétele megmarad. Az ember számára pedig a vízhiányt a legnehezebb elviselni: számára a szomjúság veszélyesebb és rosszabb, mint az éhség. Az emberi testben a víz a teljes tömeg hatvanöt százalékát teszi ki. Ha a tartalma valamilyen okból tíz-húsz százalékkal csökken, az ember biztosan meghal.

Testünk minden egyes szervében, minden egyes sejtjében folyamatosan különböző biokémiai folyamatok mennek végbe, és egyes anyagok legösszetettebb átalakulásai mássá válnak. A szervezetbe kerülő táplálékból minden szerv normális működéséhez és a szervezet létfontosságú működéséhez szükséges anyagok termelődik. A víz mindezen biokémiai reakciók nélkülözhetetlen résztvevője, a víz egyfajta rendező is, segítségével a felesleges és káros anyagcseretermékek - a biokémiai termelés egyfajta hulladéka - távoznak a szervezetből.

A számok általában unalmas dolgok. Néha azonban nehéz nélkülük megtenni azon egyszerű oknál fogva, hogy ilyenkor egyértelművé teszik a történetet.

Íme néhány szemléltető példák számokban.

Egy kilogramm növényi táplálék - gabonafélék, zöldségek - termesztéséhez átlagosan két tonna vízre van szükség. Egy kilogramm hús „termesztéséhez” húsz tonna húsra van szükség!

Egy ember évente átlagosan hatvan tonna éltető nedvességet fogyaszt el pusztán a táplálkozás révén. Adjon hozzá még háromszáz tonna vizet, hogy kielégítse egyéb létfontosságú szükségleteit. Egy főre összesen háromszázhatvan tonna!

Egy tonna acél, műszál vagy papír előállításához több száz köbméter vízre van szükség. Víz nélkül még a szén és az olaj kitermelése sem megy, átlagosan elfogy: kb. öt tonna/tonna szén, legfeljebb százharminc tonna/tonna olaj. Más szóval, az üzemanyagipar évente annyi vizet fogyaszt, amennyit valamelyik nagy folyó, például a Dnyeper behoz.

Kiszámították (természetesen szem előtt kell tartanunk: ez a számítás hozzávetőleges), hogy a mi nemzetgazdaság, beleértve a lakossági igények kielégítését is, évente ötszáz-hatszáz köbkilométer (kilométer!) vizet fogyaszt. A. P. akadémikusnak igaza volt. Karpinsky, aki a vizet „a legértékesebb kövületnek” nevezte.

Hol tárolják ezt a kövületet? Víz mindenütt jelen van: óceánokban és tengerekben, folyókban és tavakban, forrásokban és mocsarakban, magas hegyeken és a sarkokon. A talaj körülbelül egyötöde víz. Nagyon sok van belőle lent, a földkéreg mélyebb horizontjaiban. Tegyük fel, akár egy kilométer mélységben földkéreg több mint négymillió köbkilométer vizet tárolnak.

A légkörben is sok van belőle: átlagosan körülbelül húszezer tonna "lóg" a Föld felszínének minden négyzetkilométerén - gőz formájában.

Ha felülről nézzük bolygónkat az űrből, akkor helyesebb lenne nem Földnek, hanem Víznek nevezni, mert a szárazföld sokkal kisebb területet foglal el a felszínén, mint az óceánok és a tengerek. A tudósok szerint bolygónkon körülbelül egymilliárd-háromszázötvenmillió köbkilométernyi víz található. Ez sok? Persze sokat. De...

A Világóceán nagy és hatalmas, a bolygó összes vízkészletének kilencvenhét százaléka koncentrálódik benne. azonban tengervíz Italra és főzésre nem alkalmas - sok különböző sót tartalmaz. Nem is alkalmas sok iparágra, többek között mindenekelőtt Mezőgazdaság. Ahhoz, hogy a tengervíz alkalmas legyen ilyen felhasználásra, meg kell mentesíteni a sóktól, vagyis sótalanítani kell. Technikailag ez a probléma nem olyan nehéz. Csak egy költséghatékony energiaforrásra van szüksége ahhoz, hogy a játék, ahogy mondani szokás, megérje a fáradságot. Itt két út körvonalazódik: az első az atomerőművekre épülő ipari sótalanító üzemek létrehozása, a második az „ingyenes” napenergia felhasználása ugyanezen célokra. Van egy kísérleti erőművünk, amely egy már működő atomerőműre épül a Kaszpi-tengeren, Sevcsenko városában. A város és egész gazdasága teljes mértékben ellátott sótalanvízzel.

Hol van a világ vízkészletének másik három százaléka?

Ezek közül kettő a bolygó gleccserei és sarki jégsapkái, egy másik a légköri nedvesség (a világ tartalékainak 0,001 százalékát aligha érdemes figyelembe venni), a talajvíz (az utolsó, harmadik százalék ezekre esik) és végül , Folyók és tavak. Még mindig ők a fő vízszolgáltatók, bár részesedésük a világban víz egyensúly- nem több száz százaléknál! Nyugodtan fogalmazzunk: nem sok...

A világ számos városában – Tokióban és Párizsban, New Yorkban és Philadelphiában – éles édesvízhiány tapasztalható. Egyszóval sok víz van a Földön, ugyanakkor kevés is belőle.

Az édesvíz, ez az igazán egyedülálló és univerzális életforrás, a mi korunkban - a tudományos és technológiai haladás, a városok és az ipar gyors növekedése idején - a bolygó még értékesebb erőforrásává válik.

Minden folyik

A víz örök utazó. A végtelen keringés állapotában van. Nem könnyű részletesen nyomon követni az útját. De általánosságban ez lehetséges.

A napsugarak felmelegítik a bolygó felszínét, és hatalmas mennyiségű nedvességet párologtatnak el. A vízgőz a tengerek, folyók, tavak felszínéről és a talajból emelkedik a levegőbe. Minden növény elpárologtatja a vizet. Gőzét az állatok kilélegzik.

A víz az év bármely szakában gázzá alakul, még télen, erős fagyban is. De minél magasabb a hőmérséklet, annál több gőz van a légkörben. Nyáron, húsz Celsius-fokban minden légköbméterben akár tizenhét gramm nedvesség is lehet. Ha új vízgőz kerül ilyen telített levegőbe, az már lecsapódik és visszaváltozik vízzé.

Más szóval, apró cseppek jelennek meg a levegőben. Ha hideg a levegő, ezek, valamint a jégkristályok alkotják az ismerős felhőket. A vízgőz lecsapódásához azonban szükséges, hogy a légköri por szilárd részecskéi legyenek a levegőben, amelyek a vízgőzmolekulákat kicsapó atommagok szerepét töltik be. Általában sok ilyen részecske van a légkörben.

A légáramlatok vízgőzt és felhőket szállítanak a Földön. A meleg tenger felől fújó szél különösen sok nedvességet hordoz. Az óceánok a légkör fő nedvességhordozói. Vízzel telítve, a kontinensek felett mozgó légtömegek fokozatosan elveszítik azt eső vagy hó formájában.

Az égből lehulló vízcseppek sorsa más. Egy részük patakokba vagy folyókba, tavakba vagy közvetlenül a tengerbe esik, és onnan idővel ismét a levegőbe párolog. Az esővíz egy része tócsákban és növényekben marad vissza, de hamarosan a naptól felmelegítve ismét útnak indul a levegő óceánján keresztül. Sok minden kerül a földbe.

Napokig, hónapokig, néha évekig utazva a Plútó birodalmában, egy vízcsepp ismét hidegnek és megtisztultnak tűnik, mintha valóban a purgatóriumban lett volna, a felszínen, majd másokkal együtt a tengerbe fut, vagy azonnal felszáll. a felhőknek.

Miért esik az eső!

A válasz egyáltalán nem ilyen egyszerű. És nagyon fontos, hogy megismerjük ennek a mindannyiunkra jellemző légköri jelenségnek a természetét, ismerjük tulajdonságait és képességeit. Miért?

Minél jobban ismerjük a csapadékképződés mechanizmusát, annál hamarabb és megbízhatóbban tudjuk kézbe venni a természet egyik legnagyobb folyamatát - a víz körforgását.

Különböző formái felhők képződnek a kék égen. Úgy néznek ki, mint egy nagy vattadarab. Megjelenésükben valamely madár tollaira hasonlítanak. A felhők hol hullámosak, hol pedig egybefüggő, egyhangú szürke fátyol borítja az eget, melyben hosszú időre kialszik a napsugarak.

A felhők, mint már említettük, vízcseppek és jégkristályok felhalmozódása. De csak akkor kezdenek leesni a földre, amikor már elég nagyok lesznek. Míg a felhő nagyon apró cseppekből áll, ezeket az emelkedő légáramlatok támogatják.

Mi vezet a vízcseppek számának növekedéséhez a felhőben? Az első ok: a levegőből egyre több vízgőz-részecske rakódik le a legkisebb cseppekre – vagyis a vízgőz kondenzációs folyamata folytatódik a felhőben. Másodszor: a felhőben minden irányba mozgó egyes cseppek gyakran ütköznek egymással, és néha összeolvadnak. Azonban mindkét módszer nem mindig vezet esőhöz.

Ha egy felhő csak vízcseppekből áll, akkor a benne lévő cseppek megnagyobbodása nagyon lassan megy végbe. Egy esőcsepp létrehozásához legalább egymillió kis felhőcseppnek össze kell kapcsolódnia!

Teljesen eltérő körülmények jönnek létre az erőteljes kevert felhőkben, amelyek felső része jégkristályokból, alsó részükben vízcseppekből áll. Itt sokkal gyorsabban jön létre az esőfelhő. Az ilyen vegyes felhők a szélességi köreinken heves esőt, időnként felhőszakadást okozhatnak.

Erőteljes esőfelhők általában olyan napokon képződnek, amikor meleg van, és sok nedvesség van a levegőben. A felforrósodott földből felszálló nedves levegő áramlásában egy ilyen felhő gyorsan növekszik. A méret növekedésével egyre magasabbra emelkedik. Ha a növekedés feltételei kedvezőek, akkor a felhő hamarosan eléri a magas rétegeket, ahol a hideg uralkodik. Nyolc kilométeres magasságban a levegő hőmérséklete gyakran harminc fok alá süllyed. Ilyen erős hidegben a felhő tetején lévő vízcseppek kristályokká kezdenek átalakulni. Fokozatosan a felhőképződés vastagsága elérheti a több kilométert is. A nap által megvilágított teteje olyanná válik, mint egy hatalmas havas hegy. Sötét tömbként lóg a föld felett.

Amikor elkezd esni az eső, az emelkedő légáramlatok egyre újabb nedvességtartalékokkal töltik fel ezt a zivatarfelhőt. Ez addig folytatódik, amíg a nedves levegő áramlása meg nem gyengül. Nyáron a gomolyfelhők néha valóban gigantikus mennyiségű vizet halmoznak fel - egy ilyen felhő minden köbkilométere átlagosan akár ezer tonnát is tartalmazhat.

Természetesen a felhők keletkezéséről és eső- vagy hófelhővé alakulásáról itt rajzolt kép nyilvánvalóan leegyszerűsödik, a valóságban ez az egész folyamat (mind általánosságban, mind „részletekben”) sokkal összetettebb, és nem mondható el, hogy minden részletében tanulmányozták. De ha ezt a képet közelítő diagramnak tekinti, akkor ez helyes.

Egyébként a „felhő” szóról. Általában a szótárakban, sőt a köznyelvben is általában felhőként értjük ezt a szót, amelyből már hullik vagy hamarosan lehull a csapadék. De a meteorológiai szakembereknek megvan a saját terminológiájuk. A legváltozatosabb formájukat esőfelhőkként foglalják magukba – eredetben és belül egyaránt fizikai tulajdonságok: cumulonimbus és nimbostratus, valamint stratocumulus, altostratus és stratus. Plusz sok átmeneti forma.

Nagyon gyakran tévedünk, amikor azt gondoljuk, hogy minél sötétebb a közeledő felhő, annál hevesebb eső fog esni. – Na, most ömlik! - mondjuk és sietünk, hogy biztonságos menedékre jussunk. Eközben a csapadék mennyisége és még az sem, hogy esik-e vagy sem, nem függ attól, hogy milyen fekete az esőfelhő.

Nézze meg, és meglátja: a fenyegető, komor megjelenésű felhők gyakran elmúlnak anélkül, hogy egy cseppet sem hullatnának. Az a tény, hogy általában nagyon apró cseppekből állnak, és a nedvességellátás nem olyan nagy bennük. De amikor egy sötét, ólmos árnyalatú esőfelhő lebeg felettünk, számítsunk esőre, és még sok mindenre.

A vádlott nyomában

A nyári eső gyorsan elmúlik. Mennydörgés után a zivatar elmúlik, és a nap ismét megjelenik a mosott, kivilágosodott föld felett. De az esővíz patakjai folytatják pusztító munkájukat.

Eleinte egészen észrevehetetlen, egy csöpögés utána egy kis idő mély nyomot hagy maga után, különösen valahol könnyen erodálódó talajú lejtőn. Ezek a keskeny fenekű és meredek falú víznyelők gyakran egy jövőbeli szakadék magvaivá válnak. Zuhany zuhany után, tavasszal patakról patakra olvadt víz - és most egy kis és ártalmatlannak tűnő víznyelő szakadékká változott, a mezőgazdaság egyik legszörnyűbb ellenségévé. Egy év leforgása alatt az olvadékvíz önmagában sok tonna termékeny talajt mos el és hord el a szántókról és szántókról.

Megfelelő körülmények között a szakadék mélyebbre ásódik a talajba, ma már nem csak egy szakadék, hanem egy igazi szurdok, amely mentén tavasszal és esőzéskor viharos patakok zúdulnak végig.

Íme egy ilyen szurdok leírása A.P. geográfus könyvéből. Nechaeva. Volszk közelében, Szaratov tartományban látta (ez a múlt század végén történt).

„Számos szakadék barázdálta a környéket, sötét kígyókként futva minden irányba. Soha nem láttam még igazi szakadékokat, és nem csoda, hogy felkeltették a figyelmemet. Érkezésem másnapján kirándulni indultam, és az útról lekanyarodva az első szakadékba, amivel szembetaláltam, elképedtem a képen, ami elém tárult. Hirtelen egy vad, sötét és nyirkos szurdokban találtam magam. A napsugarak nem értek el az aljáig. És minél tovább mentem, annál magasabbra emelkedtek a falak. Fölöttem csak egy keskeny csík látszott kék ég. A szakadék helyenként oldalsó mellékfolyókat kapott, itt pedig egyenesen fenségessé vált a kép... Itt-ott a falak romos erődítmények formájában, tornyokkal, tornyokkal. A terület egy bizarr hegyvidéki ország megjelenését öltötte...

Hirtelen távoli mennydörgés hallatszott, majd egy újabb, egy harmadik, egyre határozottabb és erősebb. Zivatar közeledett. Több nagy csepp hullott az arcomra. Ugyanolyan hanyagul sétáltam, nem gondolva arra, hogy mi történik. Eközben felhők borították be az egész keskeny kék eget. Forgószél söpört végig a fejünk felett. Por kavargott a fejem fölött. Teljesen sötét volt a szakadékban. Rájöttem, hogy zápor lesz, és a víz zúdul le a szakadékon. És világossá vált számomra, hogy csapdába estem. Nem lehet egyenesen felmászni ezekre a meredek, laza sziklákra. Meg kell mentenünk magunkat... És a szakadék alját borító kövekben megbotlva futni kezdtem. És egyre közelebbről hallatszott a mennydörgés dübörgése. Olyan gyorsan futottam, ahogy csak tudtam. Hirtelen tompa zaj hallatszott valahonnan a távolból. Nem volt kétséges, hogy a víz viharos patakban zúdult le a szakadékban. Megdupláztam a futásomat. Közben a zaj egyre közeledett. És amint sikerült kiszaladnom az útra, sáros vízfolyam tört ki a szakadékból. Felmásztam az újonnan kialakult folyó meredek partjára, és eszeveszett játékát látva rájöttem, milyen veszélynek vagyok kitéve. A víz csupa habos volt. Köveket forgatva, hatalmas földtömböket tépett le a partokról, őrülten rohant előre.

Hazánkban sok szakadék található a Közép-Oroszországban, a Volga- és Volin-Podolszk-felvidéken, a Kárpátok lábánál és a Donbassban. Ennek oka az éghajlat és a talaj sajátosságaiban rejlik. Alatt felső réteg A fekete talajban kőzetek találhatók, amelyeket a víz is könnyen elmoshat.

Néhol a kiszáradt talajon egy egészen apró repedés, útnyomok vagy barázda is elég ahhoz, hogy az első heves esőzéskor mély vízmosások jelenjenek meg - szakadék születik. Az ilyen sebek kialakulását a talajon az is elősegíti, hogy az aszályok záporokkal váltakoznak. Hatalmas víztömegek zúdulnak be a kiszáradt föld repedéseibe, erodálják azokat, és eltávolítják a felső termékeny talajréteget.

A szakadékok nemcsak azért veszélyesek, mert szó szerint ellopják tőlünk azt a földet, amelyen kenyeret termesztettünk vagy állatállományt legeltettünk. Még mindig kiszárítják. Végül is mi az, hogy lényegében egy szakadék? Ez egy természetesen ásott csatorna, hasonló ahhoz, amit a rekultivátorok vágnak át a mocsaron, amikor le akarják csapolni azt. De van egy mocsár, és itt van, mondjuk, egy sztyepp, amely már időszakos szárazságtól szenved. Aztán van egy szakadék, amely kiszívja a föld alatti nedvességet, ezért a patakok, tavak, kutak gyakran kiszáradnak, ha nem messze fekszik tőlük ez a csodálatos csatorna.

Találékonyan küzdenek a szakadékok ellen, bár nem mindig sikeresen. Ahol a szakadék már elkezdődött, intézkedéseket tesznek annak megakadályozására, hogy növekedjen; ahol már kialakult, célszerű lehet szabályozott áramlású tavacskaláncba alakítani. Nagyon fontos Megfelelő vetésforgóval rendelkeznek, ami a talaj felső rétegének megerősödéséhez vezet, és megakadályozza annak erózióját.

Mivel fenyeget az eső?

„...Hondurasban immár ötödik napja zúdul a trópusi felhőszakadás. A tomboló vízpatakok 20 települést sodortak el. Hatalmas területen a kávé és a gabonatermés teljesen megsemmisült. A legfrissebb hivatalos adatok szerint 126-an haltak meg, 20 ezren maradtak hajléktalanok.”

Ezt az üzenetet a távirati ügynökségek terjesztették 1982. május végén. Két nappal később pedig már elérte a hatvanezer embert az árvízkárosultak száma ebben az országban.

Gyakran olvasunk ilyen üzeneteket az újságokban. „Pusztító felhőszakadás, amely több napig nem állt el” – írta a párizsi L’Humanité 1981 decemberében –, „Franciaország délnyugati régióit érte, és példátlan árvizet okozott ezeken a részeken. A szél elűzte a viharfelhőket az Atlanti-óceán felől, ahol 24 órája vihar tombolt. A két napos folyamatos özönvízszerű esőzések után az elemek apadni látszottak, de egy idő után a felhőszakadás Franciaország egész délnyugati részét újult erővel sújtotta. Az árvíz következtében az ország ezen területén katasztrofális helyzet alakult ki...

Landes megyében sok híres fenyőerdő pusztult el: a fák alatti talaj teljesen elmosódott. Agenben, a Lot-et-Garonne megye közigazgatási központjában több negyedet elöntött a víz, így több száz lakost elzártak a város többi részétől. A Saint-Antonin-Noble-Valais állambeli Riolle-Basban embereket mentettek ki helikopterekkel. Ott is, ahol leapadt a víz, szinte lehetetlen mozdulni: az utcákat vastag sárréteg borítja.”

A heves esőzések okozta árvizek örökké tartó katasztrófa, amely sújtja az embereket. A hozzá kapcsolódó legendák, mint például az özönvíz bibliai mítosza, számos nemzet folklórjában megtalálhatók. Néha a régészeti feltárások során a legendákban emlegetett árvizek nyomai is előkerülnek.

Az erőszakos árvizekről és áradásokról az orosz krónikákban, egyházi és városi emlékiratokban találhatók információk, de mindez szétszórt és véletlenszerű. Hazánkban csak 1876-tól kezdték meg a rendszeres megfigyeléseket a folyókon, elsősorban természetesen azokon, amelyek kitűntek az önfejűségükkel, és nem egyszer szabad utat engedtek elemeiknek.

És ahol vannak elemek, ott rendszerint katasztrófa van.

„6978 nyarán (azaz kronológiánkban - 1470-ben) ... - olvashatjuk a Pszkov Krónikában. - Ugyanazon a forráson a víz nagy és erős volt, betöltötte a folyókat és tavakat, évek óta nem volt ilyen; és a Nagy Folyó mentén, ahogy a jég áradt, sok keresztény felszakadt a kórusban, készleteiket elhordták, földeket, egyes mezőket jég tépett fel, másokat víz mosott el.”

Most, amikor a Moszkva folyót szabályozzák, amikor minden tavasszal meg kell akadályozni az árvizeket, a moszkovitáknak nem kell attól tartaniuk, hogy meglepi őket egy folyó, amely kiárad a partjain. Ez már korábban is megtörtént. 1908-ban a Moszkva folyó vize több mint tíz méterrel megemelkedett, és a város egyötöde víz alá került. A háztetőket elöntött házak lakói tarkították, asztalok, padok, rönkök, szekerek, széna úszkált a folyón és az utcákon...

Korunk egyik szomorúan emlékezetes árvize Olaszországban volt. Ez 1951-ben történt. Az Alpokban több egymást követő napon is heves esőzések voltak. Még a legkisebb folyók is viharos patakokká változtak. A Pó folyó kiöntött, és több helyen gátakon, gátakon áttörve házakba, kertekbe, szőlőkbe zúdult, és több tucat falut öntött el a víz. Szinte mindenhol voltak emberi áldozatok. Emberek ezrei voltak kénytelenek több napot a házak tetején és a fák között tölteni - étel és meleg ruha nélkül.

Ennek az árvíznek a következményei különösen súlyosak voltak Polesine esetében, amely Észak-Olaszország egy tipikusan vidéki régiója. Carlo Levi író szerint akkoriban ez a vidék vízi sivatag volt: egyszerűen nem létezett – eltűnt a víz alatt.

A Pó és egy másik folyó, a szintén az Alpokból eredő Adige által okozott árvizek korábban is előfordultak. Polezine egész története a parasztok sok nemzedékének az elemekkel szembeni küzdelmének története, a víz megfékezésére, a víztől való megvédésére tett erőfeszítések története. Az 1951-es árvíz Carlo Levi szerint az egyik legpusztítóbb árvíz a jelenlegi évszázadban.

Egyelőre csak statisztika

Mi történik az egekben? Miért kezdenek hirtelen vízfolyásokat önteni a földre olyan kíméletlenül?

A heves esőzések egyik oka a nedves talaj különösen erős felmelegítése a forró nyáron. A föld felszínéről elpárolgó nedvességtömeg (gyakran a szemünk láttára történik ez) hatalmas, nehéz felhőket képez. A felhőréteg „vastagsága” eléri a hat-nyolc, de akár a tíz kilométert is. Túltelített és vízzel túlterhelt felhőkből záporok záporoznak.

Az ilyen eredetű záporok különösen a trópusi szélességi körökre jellemzőek. A mi szélességi köreinken a záporfelhők általában eltérően képződnek - eltérően felmelegedett légtömegek frontális találkozása során, amikor a hideg levegő melegebb levegőbe ékelődik, és összetett, heves folyamat alakul ki a légköri front teljes vonalán. A szakértők ezt a folyamatot konvekciónak nevezik. Fizikai jelentése az, hogy nagy légtömegek mozognak a hő és egyéb fizikai tényezők átadásával. A záporokat, zivatarokat hordozó gomolyfelhők kialakulása kapcsolódik hozzá.

Mindannyian életünk során többször láthattuk ennek a folyamatnak a kicsi, korántsem pontos, de vizuális modelljét, amikor télen, erős fagyban ablakot nyitunk. Odakint nincs köd – tiszta, fagyos levegő, de az ablakon átszáguldva valamiért kavarogni kezd. És örvénylik, mert otthonunkban meleg, párákkal telített a levegő, és a fagyos légáramban lecsapódnak. Minél több nedvesség van a szoba levegőjében, annál vastagabbak és észrevehetőbbek a fagyfelhők.

1965 tavaszán észak felől nagy sebességgel hideg légtömeg szállta meg hazánk európai részét, a hőmérséklet tíz-tizenkét fokra csökkent. És előtte még a Kirov-vidéken is huszonöt-huszonnyolc fokra emelkedett a hőmérséklet. Délkelet felé haladva a hideg levegő egyre mélyebbre ékelődött a felforrósodott, párolgástól telített levegőbe. Ennek eredményeként egy óriási területen, Moldovától a Kirov régióig több ezer kilométeren át húzódott egy zivatarút záporokkal. A Központi Előrejelzési Intézet egy nap alatt hatvan figyelmeztetést kapott zivatarokról és erős szélről a Moszkva körüli kétszáz-háromszáz kilométeres körzetben található meteorológiai állomásoktól.

Az időben eső eső áldás. Mindig. Ez nem mondható el a heves felhőszakadásokról, amikor úgy tűnik, maga az ég is megnyílt, és a víz falként ömlik a földre. Igen, még ha jégesővel is. De különösen veszélyesek a trópusokon. A mérsékelt éghajlaton élők számára még elképzelni is nehéz, milyen bőséges víz van ott. Egy trópusi esővel gyakran annyi víz ömlik a földre, amennyit több év alatt kapunk.

India északkeleti részén, a Cherrapunji régióban, a Himalája hegység közelében található a Föld legcsapadékosabb helye. Itt átlagosan tizenkét és fél méter csapadék hullik egész évben. Ez azt jelenti, hogy ha az ide kiömlő csapadékvíz nem folyna a folyóba és a talajba, akkor ilyen vastagságú réteggel borítaná be a felszínt.

Sok más hely van Indiában, ahol nagyon sok eső esik. Ezért az ország folyóin nagyon gyakoriak a súlyos árvizek.

1978 ősz. A heves esőzések következtében a Gangesz vize nagy területeket öntött el. Benares város lakóinak felének házait elöntötte a víz. Fennállt a járványok kitörésének veszélye - a halottak holttestét, akiknek nem volt idejük elégetni, a víz elhordta (a hinduk szent városnak tartják Benarest - ide jönnek meghalni, itt hamvasztják el őket). India legnépesebb államában, Uttar Pradeshben katonák és katonák próbáltak elérni több százezer embert, akiket elárasztott az "élőemlékezet legrosszabb" árvíz. Száz személyvonatot töröltek - a vasúti pálya sok helyen mélyen a víz alatt volt, másutt szikladarabokkal, kövekkel és iszap borította. Az árvíz több mint egy hónapig tartott, és több mint ezer emberéletet követelt.

A természet még Ausztráliában is tartogat hasonló meglepetéseket, ahol a terület közel kétharmada sivatagi vagy félsivatagos éghajlatú, és ahol a legtöbb folyó (és nem sok van belőlük) víz nélküli csatorna. Ezeket "sikolyoknak" hívják. De az esőzések után bármire számítani lehet tőlük, még árvízre is. Az egyik ilyen árvíz elpusztította Windsor városát.

A világ egyik legnagyobb trópusi esőzése okozta árvíz az 1887. decemberi árvíz a kínai Henan tartományban. Valóságos katasztrófa volt. A Sárga-folyó kiöntött a partjain, és áttört egy hatalmas gátat Kaifeng városa közelében, és mindent, ami a föld fölé emelkedett, kíméletlenül elmosta. Hatalmas, Hollandiával megegyező terület átmenetileg tóvá alakult. Kilencszáz ember halt meg...

A kínaiak a Sárga Folyót sárga vadállatnak, a katasztrófák folyójának nevezik. Valójában gyakran pusztító portyákat hajt végre a földön. Ahol piszkossárga vize tombolt, ott csak romok maradtak.

Általánosságban elmondható, hogy Kínában szinte rendszeresen fordulnak elő katasztrofális árvizek. 1981 júliusában három nap alatt több mint kétszáz, egyes területeken pedig csaknem négyszázhetven milliméter eső esett a délnyugat-kínai Szecsuán tartomány nagy részén. A hegyek vízfolyásai a Jangce folyóba és mellékfolyóiba zúdultak, és túlcsordultak a partjukon. Huszonöt megye volt víz alatt, helyenként elérte az öt métert is a szintje.

Ezrek halottak, százezrek maradtak hajléktalanok – ez az eredménye ennek a legutóbbi légköri kataklizmának.

Úgy tűnik, a távoli múlt hasonló katasztrófái nem tehettek mást, mint az özönvízről szóló mítoszokat és legendákat, amelyeket aztán a különböző vallások tanításaik szellemében értelmeztek.

globális árvíz

A Biblia sem hagyta figyelmen kívül. Így magyarázza meg magát az özönvizet és annak szörnyű következményeit is: „És monda az Úr: Elpusztítom a föld színéről az embert, akit teremtettem, embertől állatig, minden csúszómászót és az ég madarait. , elpusztítom, mert megbántam, hogy én alkottam őket."

Csak Noé és családja voltak kedvesek Istennek. Isten utasításai szerint az igaz ember bárkát épített, amelybe „kettőt és kettőt minden testből” vihetett.

A Biblia azt mondja, hogy negyven napon át és éjszakán át esett az eső. Megkezdődött az árvíz, és „elborították a magas hegyeket, amelyek az egész ég alatt vannak”. Minden élőlény elpusztult, kivéve persze azokat, akik a bárkában voltak. Százötven nap telt el, és a víz apadni kezdett. Noé bárkája megállt az Ararát hegyén...

A történészek úgy találták, hogy a bibliai özönvízmítosz valójában ősibb források újramondása. Szinte ugyanezt a legendát tartalmazza például az egyik asszír legenda, amelyet agyagtáblákra jegyeztek fel, amelyeket Ashurbanipal asszír király (Kr. e. 7. század) könyvtárában őriztek. Az asszírok pedig újra elmondják a sumér legendát, õsember Mezopotámia, amely itt létrehozta az első írást.

A sumér árvízmítosz a Gilgamesről, a híres utazóról szóló eposz része, „aki mindent látott, a világ végéig, aki ismerte a tengereket, aki átkelt minden hegyen”.

Az özönvíz mítoszának hőse a sumér legendában a bölcs Ziusudra, akit egy későbbi kéziratban Utnapishtimnek hívnak. Mindkét név ugyanazt jelenti: „Hosszú napokat élt át.”

Egy napon a legenda szerint Isten friss vízés bölcsesség, Za meglátogatja Utnapistim éjjel, és tájékoztatja őt az istenek döntéséről, hogy vízbe fojtsák az emberiséget. Isten azt ajánlja, hogy készítsen bárkát, és rakja bele minden vagyonát és minden élőlényét. Téglalap alakú, hatalmas méretű bárkát épít, amelyet nehezen ereszt a vízbe. A bárka hat szintből állt, és hét részre, az alja pedig kilenc részre volt osztva. Utnapishtim megrakta aranyával, ezüstjével és háziállataival, valamint sztyeppei szarvasmarháival és állataival, elvitte az összes családját és rokonait, és amikor elkezdett esni az eső, bezárta és kátrányozta a bárka összes ajtaját.

A következőkben az árvizet ismertetjük. A szél, a vihar és az eső hat napon és hét éjszakán át tartott. A hetedik napon a vihar alábbhagyott, a vizek lecsillapodtak, és Utnapistim látta: víz van körös-körül, ameddig a szem ellát. Tizenkét mérföld után (ami valószínűleg nyolcvannégy és százhúsz kilométer között mozog) megjelent egy sziget, amelyre a bárka leszállt. Ez volt a Nitsir-hegy, ma Pir Omar Gudrun, az Iráni-fennsík nyugati részén, Shuruppaktól négyszázötven kilométerre északra, Mezopotámia déli részén.

Utnapistim elengedett egy galambot, majd egy fecskét, de ők, nem találva száraz helyet, visszatértek. Egy holló, akit később elengedtek, látta, hogy a víz visszahúzódott, és soha többé nem tért vissza. Ezután Utnapistim elhagyta a bárkát, és áldozatot mutatott be az isteneknek.

A sumér mítosz szinte semmiben sem különbözik a bibliai mítosztól. Egy kis eltérés a részletekben teljesen jogos, tekintve, hogy a Bibliát a Gilgames-eposztól legalább másfél évezred választja el. Ebben az időszakban sok minden kimaradt az emberek emlékezetéből, valamit hozzátettek és sejtettek a későbbi újramondók.

Tehát a ma széles körben ismert bibliai legenda csak egy sokkal ősibb népmesék újramondása. De tényleg volt ilyen? globális árvíz? Van valami meggyőző megerősítése ennek a legendának a fő dolognak - hogy egykor heves esőzések árasztották el a földgömböt?

Sajnos nincs ilyen bizonyíték. Az ellenkezője tudományosan bebizonyosodott: ilyen globális árvíz még soha nem történt. Még a legtávolabbi geológiai korszakokban is, amikor meleg éghajlat uralkodott a bolygón, és a modern szárazföld sok részét sekély tengerek borították (mellesleg akkor még nem volt modern állatvilág, köztük természetesen az ember sem), nem minden kontinenseket elöntött a víz.

Itt egy másik kérdés is érdekes: vajon a legenda nem valós eseményeken alapul, amelyeket aztán hihetetlenül eltúlzott a vallási fantázia, és bejegyeztek a szent könyvekbe?

Emlékezzünk arra, hogy a sumérok a magas vizű Tigris és Eufrátesz középső és alsó szakaszán éltek. Itt, Mezopotámiában, Mezopotámiában, jóval korábban Ókori Görögországés főleg Az ókori Róma felmerült ősi civilizációk Val vel magas kultúra arra az időre. Sok feljegyzést őriztek meg róluk, melyek speciális ékírásos jelekkel készültek agyagtáblákra. És amikor az „egyetemes özönvízről” bennük található információkat részletesen tanulmányozták, néhány fontos részlet kiderült, amelyek nem szerepeltek ennek a legendának a bibliai változatában.

Még a múlt században E. Suess osztrák geológus felhívta a figyelmet arra, hogy a sumér árvízleírás említést tesz a talajban megjelenő repedésekről. Később a történészek itt találtak információkat egy hatalmas fekete felhőről, amely délről költözött be, mielőtt soha nem látott felhőszakadás kezdődött. Ezek és más, ékírásos forrásokból gyűjtött adatok lehetővé tették a tudósok számára, hogy tisztábban képzeljék el a valós képet arról, ami itt, Mezopotámiában több ezer évvel ezelőtt történt.

Nyilvánvalóan az Eufrátesz alsó folyásánál történt az árvíz. Pusztító árvíz volt, amelyet egy trópusi ciklon és egy földrengés, pontosabban egy tengerrengés egyszerre okozott – forrása a tenger fenekén volt. Az ilyen földrengések során hatalmas hullámok képződnek - cunamik, amelyek ezeken a helyeken elérve az alacsony partokat, szörnyű pusztítást okozhatnak (erről később beszélünk), és nagy területet árasztanak el a síkságon. És akkor a föld „kinyílt” (repedések), ami néha földrengéseket is kísér. Mindez láthatóan olyan hatalmas áldozatokhoz vezetett, hogy hosszú emléket hagyott az emberiség történetében.

De mindezek ellenére a katasztrófa nem „globális árvíz”, hanem jelenség, lokális jellegű esemény, bár Mezopotámia lakói számára a világvégének tűnhetett. Hiszen az akkor itt élők elképzelései szerint Mezopotámia volt a kezdete és a vége is az egész világnak, az egész világnak.

A sumér mítosz egyébként csak egy árvízről beszél. Nagyon valószínű, hogy ezeken a helyeken több hasonló árvíz volt. De az akkori emberek fejében, akik nem ismerték és nem értették a természet ok-okozati összefüggéseit, egy dologba olvadtak bele - egy büntetésbe, amelyet felülről küldtek le nekik az istenekkel szembeni engedetlenségért. A későbbi vallásokban a bűnökért, a hitetlenségért és az engedetlenségért való megtorlás eszméjét fogadták további fejlődés. Nyilvánvalóan ezért kölcsönözték az ókori zsidók a sumér mítoszt, és bekerült a Bibliába - az Ószövetségbe, amely később a keresztények szent könyvévé vált.

A globális özönvíz bibliai változatának hívei, hogy bebizonyítsák annak valóságát, erre hivatkoznak.

hogy más, nem Mezopotámiában élő népek legendái hasonló eseményről beszélnek. Még Továbbá- távol tőle, egy másik kontinensen. Valóban, a Quiché indiánok legendája valami hasonlóról beszél ( Dél Amerika, Guatemala). E legenda szerint a félelem istene, Huracan (innen a „hurrikán” szó) úgy döntött, hogy vízzel és tűzzel elpusztítja az összes életet a földön. Egy nagy hullám feltámadt és utolérte az embereket – mert elfelejtették teremtőjüket és nem hálálkodtak neki, megölték és megfulladtak. Gyanta és kátrány az égből. A föld sötétségbe borult, és éjjel-nappal heves esőzések hullottak. Az emberek házakra másztak, de a házak összedőltek és betemették őket; fára másztak, de a fák ledobták őket ágaikról; megpróbáltak elrejtőzni a barlangokban, de a barlangok zárva voltak. Mindenki meghalt.

Az ókorban Mexikóban lakott törzsek egy legenda szerint jártak el arról, hogy Isten elárasztotta vízzel az ott élő óriásokat. A kanadai bennszülöttek is iszonyatos árvízről beszélnek, amikor a víz a hegycsúcsokig emelkedett...

Nos, lehet, hogy a globális árvíz tényleg nem mese? Nem! A katasztrófákról szóló legendák, amikor sok ember halt meg vízben és tűzben, csak azt mondják, hogy az árvizek - nem globális, hanem helyi - többször is előfordultak különböző időpontokban és különböző helyeken. És itt egy dolog biztos: okaik nem természetfelettiek voltak, hanem teljesen természetesek - földrengések és tengerrengések, súlyos hurrikánok és cunamik.

„Ugyanazon a nyáron lesz egy vödör…”

A légköri élettel kapcsolatos katasztrófák listáján egyfajta ellenpólus található a magas vízállással szemben - példátlanul súlyos szárazság. Az elmúlt évszázadok krónikáiban sok gyászos feljegyzés található erről. Azon a nyáron – írta az orosz krónikás 1162-ben –, egész nyáron nagy hőség és nagy meleg volt, mindenféle élet és bőség volt a dombon, kiszáradtak a tavak és folyók, kiégtek a mocsarak. és leégtek az erdők és a földek.”

Az ilyen szárazságokat éhínség kísérte.

Amikor aszályos évek következtek egymás után, a halál egész nemzeteket tizedelt meg, és sok országban minden élet leállt. És ez nem csak a múltban volt így. Manapság már nem is olyan ritkák a jelentések a súlyos aszályokról és a számtalan katasztrófáról, amelyet az embereket okoznak. Afrika és Ázsia több régiójának népei különösen sokat szenvednek tőlük.

1972...1974-ben a szárazság sújtotta a Szahara déli határán fekvő országokat. Szenegálban, Nigerben, Maliban, Bissau-Guineában és Felső-Voltában emberek százezrei haltak éhen és szomjan. Több mint hárommillió szarvasmarha pusztult el. Nem telt el tíz év, és újra jött a baj: két éven keresztül - 1980-ban és 1981-ben - egy csepp eső sem esett a szaharai országokban. A kutak vize elfogyott, a források kiszáradtak, a tavak sekélyek lettek.

Ezek az évek ugyanolyan nehézek voltak az országokban tapasztalható szárazság miatt Kelet Afrika. Dzsibutitól és Etiópiától egészen Ugandáig és Szudánig a földet megrepedt a szomjúság, és kifehéredett. „Ez az emberi tragédia megdöbbentő” – írták az újságok 1980-ban. – Még belegondolni is ijesztő, hány ember hal meg... Az egyes emberek sorsa már senkit sem érint. Az éhezés mindenkit fenyeget.”

Huszonöt afrikai ország szenvedett el ekkora tragédiát...

Záporok, esők, aszályok... Mennyit jelentenek ezek a földi élet számára, milyen hatalmas szerepet játszottak az emberiség sorsában a múltban és játszanak ma is. Nem mondható el, hogy az emberek függése, az övék gazdasági aktivitás az időjárás szeszélyei miatt most olyan, mint korábban. De ott van, és meglehetősen jelentős. De az emberek ősidők óta arról álmodoztak, hogy megszabadulnak ettől. A túl sok víz rossz, a túl kevés az rossz. A gazda, miután elvetette a gabonát, azt akarta, hogy jól nőjön, ne ázzon el, ne öntözze meg a végtelen esők, vagy ne égjen ki a perzselő napsugarak alatt. És ezért imádkozott az éghez, remélve a Mindenható irgalmát. Néha úgy tűnt neki, hogy az ima elérte célját: áldott eső hullott hirtelen a hőségtől rekkenő mezőre. Ha a Mindenható süket maradt, és nem akart segíteni, a gazda engedelmesen magát hibáztatta - valamivel, úgy látszik, Istent haragította... Egy szerencsés véletlen, vagyis amikor az eső úgyis elállt volna imádság nélkül, mindkettőnket felbátorította. a hívők gondolatait és érzéseit. A papság ügyesen kihasználta ezt.

És valahol a vallásos világnézeten kívül, sőt gyakran annak ellenére, fokozatosan, évszázadról évszázadra felhalmozódtak a megfigyelések - a kísérleti tudás alapja, amely jelek formájában öltött testet. A gyakorlatias emberek jobban bíztak az előjelekben, mint az imákban.

Valójában a jel ugyanaz az előrejelzés, csak intuitív módon összeállítva, „nem a tudomány szerint”. Lehet, hogy valóra válik, vagy nem. És nem csak azért, mert nem a tudomány szerint állították össze, hanem főleg azért, mert a természet nem mentes a balesetektől. Ezért ma sem egyszerű az előrejelzés készítése, bár egy e területen dolgozó modern szakember tudományos-technikai felszereltsége össze sem hasonlítható azzal, amivel korábban rendelkeztek az emberek. Sok tényezőt figyelembe kell venni, és ezek közül sokat még nem vizsgáltak vagy azonosítottak, nem minden természeti összefüggést tártak fel. Hatalmas mennyiségű tudományos információt kell feldolgozni - olyan gigantikus, hogy szinte lehetetlen megbirkózni vele elektronikus számítógépek segítsége nélkül. Az eredmény pedig egy előrejelzés, amelynek megbízhatósága nem mindig, vagy inkább nem száz százalékig garantált. Ez különösen igaz a hosszú távú előrejelzésekre.

Az előrejelzés megbízhatóságának növelése a globális geofizikai folyamatokat vizsgáló tudományegyüttes előtt álló feladat. Ezzel együtt a tudósok egy másik, radikálisabb megoldást remélnek – megtanulják irányítani az időjárást. Ez nem alaptalan fantázia? „Olyan korszakban élünk, amikor a legvadabb fantáziáktól a teljesen valóságos valóságig terjedő távolságok hihetetlen gyorsasággal csökkennek” – M. Gorkij szavait erősíti meg a modern tudományos és technológiai forradalom egész folyamata. Eleinte ez a probléma látszólag korlátozott mértékben – egy adott településen vagy régión belül – megoldódik. Számos sikeres kísérlet reményt ad arra, hogy ez teljesen megvalósítható. Így speciális anyagokat a légkörben szórva szükség esetén meg lehetett tisztítani az eget (a repülőtér felett), vagy felhőszakadást okozni, vagy felhőképződéssel felgyorsítani és fokozni a légkörben a vízgőz kondenzációját. ...

A jövő megmutatja, hogy valójában mi lesz a probléma megoldása.