Come si formano la rugiada e il gelo, la pioggia e la nebbia, la neve e la grandine. Come si formano la rugiada, il gelo, la pioggia e la neve

Come si formano in natura la rugiada, il gelo, la pioggia e la neve.
(astratto)

La formazione di rugiada, gelo, pioggia e neve è un aspetto geografico interessante e fenomeno fisico, che viene spiegato diversamente da ciascun punto di vista. Ma per comprendere meglio cosa accade in natura durante questi fenomeni, è meglio rivolgersi alle leggi e alle formule della fisica.

Nell’atmosfera è sempre presente vapore acqueo. Ciò si verifica a causa della continua evaporazione dell'acqua dalla superficie di oceani, mari, fiumi e laghi. L'umidità dell'aria varia in luoghi diversi a causa delle differenze di clima e distribuzione acque interne sulla superficie dell'acqua. Ad esempio, sopra la superficie dei mari equatoriali l'umidità è molto elevata, mentre sopra i deserti è molto bassa. Anche se nell'aria c'è poco vapore acqueo, è questo vapore a determinarlo tempo atmosferico. Oltre all'evaporazione, il processo di condensazione gioca un ruolo importante. In natura la condensazione del vapore acqueo avviene in diversi modi: si può formare rugiada o brina, può cadere pioggia o neve.

Considera la formazione di rugiada. Può essere visto solo la mattina presto. In una giornata calda giorno d'estate L'acqua evapora dalla superficie di laghi, fiumi, bacini artificiali e piante. Di notte, quando la temperatura scende e può raggiungere un valore tale da saturare il vapore acqueo. Questo punto è chiamato punto di rugiada. A quel tempo vapore saturo si condensa e si deposita sulla superficie della terra e sulle foglie delle piante. Pertanto, possiamo vedere la rugiada solo al mattino presto, quando non è ancora evaporata sotto l'influenza della luce solare.

La formazione della brina è simile alla formazione della rugiada, ma l'unica differenza è che la rugiada appare nella stagione calda, mentre la brina appare nella stagione fredda, cioè in inverno o in inverno. tardo autunno. Durante il disgelo, l'umidità dell'aria aumenta. Se successivamente la temperatura scende sotto lo zero Celsius, l'acqua condensata si congela e si deposita sulla superficie della terra e delle piante. Il gelo, come la rugiada, può essere osservato solo al mattino perché di solito fa più freddo di notte che di giorno.

Le precipitazioni svolgono un ruolo importante nel ciclo dell'acqua in natura e nella vita di animali e piante. Di solito sono formati in questo modo. Acqua dentro grandi quantità evapora dalla superficie di oceani, mari, fiumi e laghi, il vapore sale per diversi chilometri verso l'alto. La temperatura è piuttosto bassa e il vapore si condensa e si trasforma in minuscole gocce che sembrano galleggiare nell'atmosfera. Un numero enorme di queste goccioline forma una nuvola. Sotto l'influenza delle correnti d'aria vengono trasportati su grandi distanze, a volte percorrendo diverse migliaia di chilometri. Mentre si muovono, si scontrano tra loro, trasformandosi in gocce più grandi. Quando cresceranno abbastanza, cadranno a terra sotto forma di pioggia.

La neve si forma in modo simile, ma con tempo freddo, quando la temperatura all'altitudine dove si condensa il vapore è inferiore a zero. In questo caso non si formano gocce d'acqua, ma cristalli di ghiaccio.

Come si forma la neve: gelo, rugiada, pioggia

Come si forma la neve

Tutti percepiscono la neve come semplice precipitazione. In realtà, questi sono minuscoli cristalli di ghiaccio formati dal vapore acqueo. Siamo abituati a vedere la neve sotto forma di fiocchi o gruppi di essi (fiocchi). Il meccanismo della sua formazione è abbastanza semplice: le gocce d'acqua concentrate nelle nuvole si congelano basse temperature OH. Di conseguenza, si formano piccoli cristalli di ghiaccio che, cadendo, aumentano di massa e sono suscettibili all'influenza del vento. Questo spiega la loro forma.
La forma di un cristallo ha sei estremità. Vale la pena notare che gli angoli tra ciascuna estremità sono sempre corretti e pari a 60 o 120 gradi. Ciò è facilitato dal design della molecola d'acqua. La varietà di fiocchi di neve è semplicemente sorprendente. È impossibile trovare due fiocchi di neve identici al mondo. Ma il suono scricchiolante che fa la neve quando viene compressa è dovuto alla loro frattura, o meglio ai cristalli da cui si formano.

Come si forma il gelo

Questo tipo di precipitazione si forma a causa del processo di desublimazione, cioè del passaggio del vapore acqueo ( sostanza gassosa) allo stato solido. Contiene vapore aria atmosferica. Il gelo si deposita sulla superficie delle piante, del suolo, degli oggetti situati a terra e sul manto nevoso. Il processo stesso è spiegato in modo abbastanza semplice: a seguito del disgelo, si verifica l'evaporazione che, una volta ridotta, temperature atmosferiche congela in modo uniforme. Allo stesso tempo, su molte superfici si formano bellissimi motivi e disegni.
In caso di gelo, il luogo più adatto è una superficie ruvida con bassa conduttività termica (ad esempio, terreno aperto o panca di legno). Di solito si forma nelle notti senza vento. Se il tempo è troppo ventoso, non si verificherà la formazione di gelo, poiché un potente flusso di vento impedisce questo processo. Ma una leggera brezza, al contrario, crea ottime condizioni per la formazione del gelo. È grazie al movimento attivo delle masse d'aria che l'umidità che evapora entra in contatto con altre superfici.

Come si forma la rugiada

Puoi vedere questo fenomeno naturale la mattina presto. Meglio osservarlo alle prime luci dell'alba. Nella stagione calda evapora abbastanza un gran numero di umidità che rimane nell'aria umidificata. Le temperature notturne aiutano a raccogliere l'umidità nella condensa, che poi affonda in superficie. Fin dal mattino questa umidità può essere notata ovunque.
La rugiada appare solo quando temperature calde. Regioni diverse hanno intensità diverse di formazione di rugiada. Molto spesso può essere osservato in luoghi con clima tropicale.

Come si forma la pioggia?

In effetti, è abbastanza semplice spiegare la formazione della pioggia. Quando riscaldato da alte temperature, le correnti d'aria trasportano il vapore acqueo fino alle nuvole, le basse temperature che vi si trovano trasformano il vapore in cristalli di ghiaccio. A causa della formazione dei cristalli, il loro peso aumenta in modo significativo, il che porta alla loro caduta a terra. Durante il volo, i cristalli congelati sono esposti a correnti d'aria calda, che ne facilitano il passaggio stato solido in liquido. È così che le gocce d'acqua raggiungono la superficie della terra. Questa precipitazione si chiama pioggia.
Quando esposte alle correnti d'aria, le nuvole vengono trasportate per distanze considerevoli, a volte percorrendo migliaia di chilometri. Nel processo di collisione tra loro, si uniscono. E quando la loro massa aumenta, le gocce cadono a terra.
La cosa interessante è che hanno una forma identica. Varia solo la dimensione; può raggiungere i 6 mm di diametro. Tali gocce sono chiamate pioggerellina. Quando si scontra con superficie terrestre le gocce grandi si disgregano formando tante piccole. Si possono osservare piogge intense negli angoli del pianeta dove si verifica maggiormente l’evaporazione. Nei climi caldi, l'evaporazione avviene più velocemente, la superficie si riscalda, il che contribuisce alla trasformazione del vapore in pioggia.

In meteorologia, la precipitazione è l'acqua che cade dall'atmosfera sulla superficie della terra in forma liquida o solida sotto l'influenza della gravità. Pertanto, fenomeni come pioggia, neve, grandine sono precipitazioni. Consideriamo la questione di come si formano pioggia, neve, grandine, rugiada e gelo.

Cosa sono le nuvole e le nuvole?

Prima di esaminare la questione su come si formano la pioggia e altri tipi di precipitazioni, consideriamo quanto segue: oggetti naturali, come nuvole e nuvole, dal punto di vista della fisica, poiché svolgono un ruolo importante nel processo di precipitazione.

Le nuvole sono una raccolta di piccole goccioline o cristalli d'acqua sospesi nell'atmosfera. Se una data nuvola è composta da cristalli o piccole goccioline d'acqua dipende dall'altezza sopra la superficie terrestre di questa nuvola e dalla temperatura. Le nuvole si formano a causa del fatto che le masse calde e umide sulla superficie dell'acqua nei mari e negli oceani salgono, si raffreddano e si condensano in piccole gocce. Queste goccioline sono così piccole che non sono visibili ad occhio nudo. La loro combinazione forma nuvole e nuvole. Se queste gocce, per un motivo o per l'altro, iniziano ad aumentare di dimensioni, cadranno a terra.

Formazione della pioggia

Per capirlo bisogna prestare attenzione alla dimensione delle goccioline d'acqua sospese nell'atmosfera che compongono la nuvola. Quando queste gocce iniziano a scontrarsi e a connettersi tra loro, ad una certa dimensione critica, la gravità le farà cadere a terra. Allo stesso tempo acquisiscono una velocità compresa tra 4 e 8 m/s.

Una goccia di pioggia ha una dimensione di circa 1 mm (da 0,7 mm a 5 mm). Per raggiungere queste dimensioni, le goccioline delle nuvole devono aumentare la loro massa milioni di volte. A questo proposito, lo spessore della nuvola deve essere maggiore di una certa dimensione. Alcune nubi possono raggiungere uno spessore di 12 km, e possono dar luogo alla formazione di forti e prolungati acquazzoni, e in alcuni casi anche di grandine.

Il grande spessore di nuvole e nuvole consente alle goccioline di salire verso l'alto nel loro spessore, collegandosi con altre goccioline. Come risultato di questo processo si formano grandi gocce che cadono sotto forma di pioggia. Un altro meccanismo che spiega come si forma la pioggia è il seguente: salendo nello spessore della nuvola, una piccola gocciolina si raffredda e si cristallizza. Questi cristalli cadono a terra, cadendo si riscaldano e si trasformano in acqua.

Fenomeno Virga

Virga - che va nell'atmosfera, ma non raggiunge la superficie della terra. Questo fenomeno naturale può essere spiegato se consideriamo la questione da un punto di vista fisico. Come si forma questo tipo di pioggia? Il fatto è che tra una grande nuvola capace di formare precipitazioni e la superficie della terra possono esistere strati di masse d'aria che saranno molto calde e secche. In questo caso, gocce d'acqua cadono dallo spessore della nuvola quando entrano in queste calde e secche masse d'aria semplicemente evaporerà di nuovo e non raggiungerà mai la superficie della terra.

Formazione di neve

Continuiamo ad esaminare la questione di come si formano la pioggia, la rugiada e la neve. Soffermiamoci ora sul processo di formazione delle precipitazioni solide: la neve.

La neve è una forma solida di acqua che cade sulla superficie della terra sotto forma di fiocchi di neve. I fiocchi di neve si formano quando piccole goccioline d'acqua nelle nuvole si raffreddano a temperature inferiori a 0°C e cristallizzano. Perché si formi la neve non bastano le basse temperature; è necessario che nell'atmosfera sia ancora presente un certo livello di umidità. Ci sono posti sulla terra che sono piuttosto freddi, ma a causa dell'aria secca, la neve praticamente non cade lì.

Formazione di grandine

Quando si affronta il tema del gelo, della pioggia e della neve non si può fare a meno di menzionare la grandine. A differenza della neve, che per formarsi necessita solo di basse temperature, la grandine si forma quando la temperatura è inferiore a -15°C. Poiché la temperatura nell'atmosfera diminuisce con l'aumentare dell'altitudine, la grandine si forma sulla sommità delle spesse nubi dove le temperature scendono fino a -50°C. Tali nubi sono chiamate cumulonembi. Nella parte inferiore, l'acqua si presenta sotto forma di piccole goccioline liquide e nella parte superiore sotto forma di cristalli di ghiaccio. Questi cristalli crescono gradualmente grazie alle goccioline d'acqua che salgono dal fondo della nuvola a causa delle correnti d'aria ascendenti. Quando il cristallo raggiunge una dimensione critica, cade a terra. Tieni presente che non tutti i cristalli di ghiaccio raggiungono la superficie della terra, poiché si sciolgono cadendo.

Rugiada e gelo

Completiamo la nostra considerazione sulla questione di come si formano la pioggia, la neve, la rugiada e il gelo, con una spiegazione fisica degli ultimi due fenomeni, cioè la formazione della rugiada e del gelo.

Entrambi questi fenomeni sono associati alle fluttuazioni giornaliere della temperatura nell'atmosfera. Per capirli, devi sapere che la solubilità dell'acqua in forma gassosa nell'atmosfera dipende dalla temperatura. Come temperatura più elevata aria, quindi più acqua può dissolversi in esso sotto forma di vapore. Durante il giorno il sole riscalda l'aria, fa evaporare l'acqua e aumenta l'umidità nell'atmosfera. Di notte l'aria si raffredda, la solubilità del vapore acqueo in essa contenuta diminuisce e l'acqua in eccesso si condensa in piccole goccioline che cadono sotto forma di rugiada.

Il gelo si forma in modo simile, solo che in questo caso o la temperatura dell'aria scende sotto lo zero, il che porta al congelamento delle gocce d'acqua nell'atmosfera, oppure la superficie della terra è abbastanza fredda da far cristallizzare la rugiada che cade su di essa.

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La natura è incredibilmente varia, è davvero inesauribile. Studiare Fisica fenomeni naturali Innanzitutto ha un enorme valore educativo. La natura, questo gigantesco laboratorio fisico, dimostra chiaramente vari fenomeni fisici. Comprendendo la fisica dei fenomeni naturali, impariamo a vedere la bellezza nella fisica. Del resto in greco “fisica” è “la scienza della natura”. L'opera descrive fenomeni così belli come la formazione di rugiada, gelo, pioggia e neve. Questo lavoro tocca solo una parte di questo argomento; è stata considerata solo la transizione di una sostanza (l'acqua) da uno stato all'altro;

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La formazione della rugiada, del gelo, della pioggia e della neve è un interessante fenomeno geografico e fisico che può essere spiegato in modo diverso da ogni punto di vista. Ma per comprendere meglio cosa accade in natura durante questi fenomeni, è meglio rivolgersi alle leggi e alle formule della fisica.

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Nell’atmosfera è sempre presente vapore acqueo. Ciò si verifica a causa della continua evaporazione dell'acqua dalla superficie di oceani, mari, fiumi e laghi. L'umidità dell'aria varia in luoghi diversi a causa delle differenze climatiche e della distribuzione dell'acqua interna sulla superficie dell'acqua. Ad esempio, sopra la superficie dei mari equatoriali l'umidità è molto elevata, mentre sopra i deserti è molto bassa. Anche se nell’aria c’è poco vapore acqueo, è proprio questo vapore che determina le condizioni atmosferiche. Oltre all'evaporazione, il processo di condensazione gioca un ruolo importante. In natura la condensazione del vapore acqueo avviene in diversi modi: si può formare rugiada o brina, può cadere pioggia o neve.

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Come si forma la rugiada

Rosa - vista precipitazioni atmosferiche, formato sulla superficie della terra, piante, oggetti, tetti di edifici, automobili e altri oggetti. Considera la formazione di rugiada. Può essere visto solo la mattina presto. In una calda giornata estiva, l'acqua evapora dalla superficie di laghi, fiumi, bacini artificiali e piante. Di notte, la temperatura scende e può raggiungere un punto in cui il vapore acqueo si satura. Questo punto è chiamato punto di rugiada. In questo momento, il vapore saturo si condensa e si deposita sulla superficie della terra e sulle foglie delle piante. Pertanto, possiamo vedere la rugiada solo al mattino presto, quando non è ancora evaporata sotto l'influenza della luce solare.

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Formazione di brina

BRUCIANTE è un sottile strato di neve formato per evaporazione su una superficie raffreddante nelle notti fredde. La formazione del gelo è simile alla formazione della rugiada, ma l'unica differenza è che la rugiada appare nella stagione calda e il gelo nella stagione fredda, cioè in inverno o nel tardo autunno. Durante il disgelo, l'umidità dell'aria aumenta. Se successivamente la temperatura scende sotto lo zero Celsius, l'acqua condensata si congela e si deposita sulla superficie della terra e delle piante. Il gelo, come la rugiada, può essere osservato solo al mattino perché di solito fa più freddo di notte che di giorno.

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Come si forma la pioggia

Le precipitazioni svolgono un ruolo importante nel ciclo dell'acqua in natura e nella vita di animali e piante. Di solito sono formati in questo modo. L'acqua evapora in grandi quantità dalla superficie di oceani, mari, fiumi e laghi e il vapore sale per diversi chilometri verso l'alto. La temperatura è piuttosto bassa e il vapore si condensa e si trasforma in minuscole gocce che sembrano galleggiare nell'atmosfera. Un numero enorme di queste goccioline forma una nuvola. Sotto l'influenza delle correnti d'aria vengono trasportati su grandi distanze, a volte percorrendo diverse migliaia di chilometri. Mentre si muovono, si scontrano tra loro, trasformandosi in gocce più grandi. Quando cresceranno abbastanza, cadranno a terra sotto forma di pioggia.

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Come si forma la neve

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Stato della materia

Dal punto di vista della fisica, lo stato della stessa sostanza è diverso posizione relativa e la natura del movimento delle particelle (atomi, molecole) Come sono disposte le molecole e gli atomi di una sostanza, come interagiscono, dipende proprietà fisica sostanze. GAS condensazione evaporazione ebollizione Desublimazione LIQUIDO solidificazione cristallizzazione fusione SOLIDO Sublimazione Sublimazione Ep ˃ Riccio di molecole

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La vaporizzazione è il passaggio di una sostanza dallo stato liquido a quello gassoso. Con l'aiuto della vaporizzazione vediamo la nebbia.

I corpi gassosi non conservano né volume né forma. Vaporizzazione Un liquido è una sostanza che mantiene il volume ma non la sua forma. Riccio Ep

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Quando il processo è in corso vaporizzazione, il liquido deve impartire una certa quantità di calore e, se il vapore si trasforma in un liquido, viene rilasciata una certa quantità di calore. La quantità di calore richiesta per la vaporizzazione e rilasciata durante la condensazione è determinata dalle formule: Q= Lm Q= -Lm

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Q= Lm Questa formula mostra quanto calore è necessario affinché un liquido del peso di 1 kg si trasformi in vapore. Qla quantità di calore che deve essere riferita per riscaldare un corpo (o rilasciata durante il raffreddamento) dipende dalla massa di questo corpo, dalle variazioni della sua temperatura e dal tipo di sostanze ed è indicata con la lettera Q, misurata in joule (J) o kilojoule (kJ) L- calore specifico vaporizzazione m- massa

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Questa formula mostra quanto calore è necessario per la condensazione. -L viene rilasciato durante la condensazione del calore m massa Qla quantità di calore che deve essere riportata per riscaldare un corpo (o rilasciata durante il raffreddamento) dipende dalla massa di questo corpo, dalle variazioni della sua temperatura e dal tipo di sostanze ed è indicata con la lettera Q, misurata in joule (J) o kilojoule (kJ) Q= -Lm

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La condensazione è il passaggio di una sostanza dallo stato gassoso allo stato liquido. La condensa spiega la comparsa della rugiada. condensazione La condensazione è il processo di transizione delle molecole dal vapore al liquido. L'energia interna del vapore diminuisce durante questa transizione. 3. La condensazione del vapore acqueo è associata ad un aumento della temperatura ambiente. Il vapore rilascia energia L'energia interna di un liquido è inferiore a quella del vapore