ДОЖДЬ

При определенных условиях из облаков выпадают осадки в виде дождя, снега или града Мы уже отмечали, что ДОЖДЬ выпадает из слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков. В первом случае дождь обычно идет долго — часами, а то и целые сутки, временами почти прекращаясь, затем снова усиливаясь. Во втором случае дождь, как правило, имеет характер кратковременного (десятки минут) интенсивного ливня. Радиусы дождевых капель у земной поверхности оказываются в пределах примерно от 0,02 см (мелкий дождик из слоисто-дождевого облака) до 0,5 см (сильный ливень из кучево-дождевого облака).

Нетрудно понять, почему из слоисто-дождевых облаков выпадает обычно мелкокапельный дождь, тогда как кучево-дождевые облака могут давать ливни из относительно крупных капель. Напомним, что кучево-дождевое облако сильно развито в вертикальном направлении (до 10 км), в нем возникают мощные восходящие потоки воздуха, характеризующиеся скоростями порядка 10 м/с. В этих условиях мелкие капельки просто не могут достичь земли — они либо испаряются по дороге, либо отбрасываются вверх восходящими потоками. В данном случае необходимо, чтобы возникали достаточно крупные капли. Благодаря большой толщине облака такие капли действительно возникают. Процесс их возникновения можно представить следующим образом. Ледяные кристаллики из верхней части облака, падая вниз, превращаются сначала в снежные хлопья, а затем в сравнительно крупные капли. Продолжая падать сквозь толщу облака, эти капли растут за счет дополнительной конденсации пара и слияния с другими каплями.

Иное дело — дождь из слоисто-дождевых облаков. Относительно небольшая толщина таких облаков не позволяет каплям существенно увеличиться во время падения внутри облака. Впрочем, в данном случае для выпадения дождя этого и не нужно. Когда небо затянуто слоисто-дождевыми облаками, нет мощных восходящих потоков воздуха, существующие потоки характеризуются вертикальными скоростями порядка всего 10 см/с (в 100 раз меньше, чем в кучево-дождевых облаках). Поэтому уже сравнительно мелкие капельки способны достигать поверхности земли.

Из кучево-дождевых облаков наряду с дождем может выпадать также град — наиболее интересный вид осадков, доставляющий нередко большие неприятности. Сильный град калечит плодовые деревья и кустарники, уничтожает посевы и даже способен разрушать строения, убивать людей и животных. Обычно град выпадает при сильной грозе в летнее время года, когда температура воздуха у поверхности земли выше 20 °С и возникают особенно мощные восходящие потоки воздуха. Градины представляют собой льдыш-ки размерами от миллиметра до нескольких сантиметров (в отдельных случаях до десятков сантиметров). Градина часто состоит из нескольких чередующихся слоев прозрачного и непрозрачного (белого) льда; толщина отдельного слоя не менее 1 мм.

Ледяные кристаллики - зародыши градин - образуются на высотах 8-10 км, где температура понижается до -40о С. Падая вниз и сталкиваясь с переохлажденными водяными каплями, они обрастают льдом, увеличиваются. В нижней части облака они подтаивают; там возникают крупные дождевые капли в окружении мелких градин. Мощные восходящие воздушные потоки забрасывают мелкие градины в верхнюю часть облака, где те повторно обрастают льдом. Затем градины снова падают вниз и снова могут быть возвращены наверх восходящими потоками. Так повторяется несколько раз, пока градины не станут достаточно тяжелыми. Чередующиеся процессы нарастания льда и подтаивания как раз и приводят к возникновению образующих градину слоев льда разной степени прозрачности.