6. Облака.

Конденсация - переход водяного пара, находящегося в воздухе, в жидкое или твердое состояние.

Сублимация - переход водяного пара в твердое состояние, минуя жидкое.

Конденсация происходит, когда воздух насыщен водяным паром и в атмосфере имеются ядра конденсации. Ядрами конденсации являются мельчайшие твердые, жидкие и газообразные частицы, постоянно имеющиеся в атмосфере. Они попадают в атмосферу, в основном, из морей и океанов (около 80 %) путем испарения и разбрызгивания их с водной поверхности. Кроме того, источниками ядер конденсации являются продукты горения, выветривания почв, вулканической деятельности и т. д.

При подъеме ненасыщенного воздуха водяной пар, содержащийся в нем, вследствие понижения t° приближается к состоянию насыщения. Высота, на которой водяной пар в поднимающемся воздухе достигает насыщения, называется уровнем конденсации. На уровне конденсации t° равна точке росы, а высота уровня конденсации зависит от дефицита точки росы у земли. Чем меньше этот дефицит, тем ниже уровень конденсации.

При подъеме воздуха выше уровня конденсации происходит насыщение водяного пара и образование облаков. Их нижняя граница обычно на 100-200 м превышает уровень конденсации.

При вертикальных движениях воздушная масса может подниматься вверх до тех пор, пока ее температура не сравняется с температурой окружающего воздуха.

Высота, до которой может распространяться восходящий воздушный поток, называется уровнем конвекции.

Для образования облаков существенное значение имеет взаимное расположение уровней конвекции и конденсации. Если уровень конвекции лежит выше уровня конденсации, то между этими слоями, как правило, возникают облака. Если уровень конвекции лежит ниже уровня конденсации, то восходящие токи не приводят к образованию облаков.

Расположение уровней конденсации и конвекции

благоприятных для образования облаков

Расположение уровней конденсации и конвекции

н еблагоприятных для образования облаков

уровень конвекции

уровень конденсации

Конденсация водяного пара наблюдается до t° −30 - (−40° C). При t° ниже −30° - (−40° С) наблюдается процесс сублимации, водяной пар превращается в ледяные кристаллы.

В результате конденсации и сублимации в атмосфере образуются мельчайшие капельки воды и кристаллики льда.

Облака - видимое скопление продуктов конденсации и сублимации водяного пара над земной поверхностью. В приземном слое облака переходят в дымки или туманы.

Главной причиной образования облаков является адиабатическое понижение t° в поднимающемся влажном воздухе, приводящее к конденсации водяного пара. Причины подъема воздуха: конвекция; восходящее скольжение по наклонной фронтальной поверхности; волнообразные движения; турбулентность.

Понижение t° может произойти вследствие радиационного выхолаживания (от излучения) верхних слоев инверсий или верхней границы облаков.

Облака могут состоять только из капель, только из кристаллов или быть смешанными. Водяные капли в облаках при отрицательных температурах находятся в переохлажденном состоянии (до ─ 40° С).

Капельножидкие облака в большинстве случаев наблюдаются при t° от 0° до ─ 12° С, чисто ледяные (кристаллические) - при t° ниже ─ 40° С, смешанные при t° ─ 12° - (─ 40° С).