Воздух – неосязаемая величина, его невозможно пощупать, понюхать, он находится повсюду, но для человека он невидим, узнать, сколько весит воздух непросто, но возможно. Если поверхность Земли, как в детской игре расчертить на мелкие квадратики, размером 1х1 см, то вес каждого из них будет равен 1 кг, то есть в 1см 2 атмосферы содержится 1 кг воздуха.
Можно ли это доказать? Вполне. Если соорудить весы из обычного карандаша и двух воздушных шаров, закрепив конструкцию на нити, карандаш будет находиться в равновесии, поскольку вес двух накачанных шариков одинаков. Стоит проткнуть один из шаров, перевес окажется в сторону надутого шарика, потому как воздух из поврежденного шарика вышел наружу. Соответственно, простой физический опыт доказывает, что воздух имеет некий вес. Но, если взвесить воздух на равнинной поверхности и в горах, то его масса окажется различной – горный воздух значительно легче, чем тот, которым мы дышим возле моря. Причин разного веса несколько:
Вес 1м 3 воздуха составляет 1,29 кг.
- чем выше поднимается воздух, тем более разреженным он становится, то есть высоко в горах, давление воздуха будет составлять не 1 кг на см 2 , а вполовину меньше, но и содержание необходимого для дыхания кислорода так же уменьшается ровно вполовину, что способно вызвать головокружение, тошноту и боль в ушах;
- содержание воды в воздухе.
В состав воздушной смеси входят:
1.Азот – 75,5%;
2. Кислород – 23,15%;
3. Аргон – 1,292%;
4. Углекислый газ – 0,046%;
5. Неон – 0,0014%;
6. Метан – 0,000084%;
7. Гелий – 0,000073%;
8. Криптон – 0,003%;
9. Водород – 0,00008%;
10. Ксенон – 0,00004%.
Количество ингредиентов в составе воздуха может меняться и, соответственно, масса воздуха так же претерпевает изменения в сторону увеличения или уменьшения.
- воздух всегда содержит пары воды. Физическая закономерность такова, что чем выше температура воздуха, тем больше воды в нем содержится. Этот показатель называется влажностью воздуха и влияет на его вес.
В чем измеряется вес воздуха? Существует несколько показателей, которые определяют его массу.
Сколько весит куб воздуха?
При температуре, равной 0° по Цельсию вес 1м 3 воздуха составляет 1,29 кг. То есть, если в комнате мысленно выделить пространство высотой, шириной и длиной, равными 1м, то в этом воздушном кубе будет находиться именно это количество воздуха.
Если воздух имеет вес и вес, достаточно ощутимый, почему человек не чувствует тяжести? Такое физическое явление, как атмосферное давление, подразумевает, что на каждого жителя планеты давит воздушный столб весом 250 кг. Площадь ладони взрослого человека, в среднем, равна 77 см 2 . То есть, в соответствии с физическим законами, каждый из нас держит на ладони 77 кг воздуха! Это равноценно тому, что мы постоянно носим в каждой руке по 5 пудовых гирь. В реальной жизни это не под силу даже тяжелоатлету, однако, с такой нагрузкой каждый из нас справляется легко, потому что атмосферное давление давит с двух сторон, как снаружи человеческого организма, так и изнутри, то есть разница в конечном итоге равна нулю.
Свойства воздуха таковы, что он по-разному действует на организм человека. Высоко в горах, из-за недостатка кислорода у людей возникают зрительные галлюцинации, а на большой глубине, соединение кислорода и азота в особую смесь – «веселящий газ» может создавать чувство эйфории и ощущение невесомости.
Зная эти физические величины можно рассчитать массу атмосферы Земли – то количество воздуха, которое удерживается в околоземном пространстве силами тяготения. Верхняя граница атмосферы заканчивается на высоте 118 км, то есть, зная вес м 3 воздуха, можно поделить всю заемную поверхность на воздушные столбы, с основанием 1х1м и сложить полученную массу таких колонн. В конечном итоге, она будет равна 5,3*10 в пятнадцатой степени тонн. Вес воздушной брони планеты достаточно велик, но и он составляет лишь одну миллионную долю от общей массы земного шара. Атмосфера Земли служит своеобразным буфером, сохраняющим Землю от неприятных космических сюрпризов. От одних только солнечных бурь, которые достигают поверхности планеты, атмосфера теряет в год до 100 тысячи тонн от своей массы! Такой невидимый и надежный щит – воздух.
Сколько весит литр воздуха?
Человек не замечает, что его постоянно окружает прозрачный и практически невидимый воздух. Можно ли увидеть этот неосязаемый элемент атмосферы? Наглядно, перемещение воздушных масс ежедневно транслируется на телевизионном экране – теплый или холодный фронт приносит долгожданное потепление или обильный снегопад.
Что еще мы знаем о воздухе? Наверное, то, что он жизненно необходим всем живым существам, обитающим на планете. Человек каждые сутки вдыхает и выдыхает порядка 20 кг воздуха, четвертая часть которого потребляется мозгом.
Вес воздуха можно измерять в разных физических величинах, в том числе и в литрах. Вес одного литра воздуха будет равняться 1,2930 грамм, при давлении 760 мм рт. столба и температуре, равной 0°С. Кроме привычного газообразного состояния воздух может встречаться и в жидком виде. Для перехода субстанции в данное агрегатное состояние потребуется воздействие огромного давления и очень низких температур. Астрономы предполагают, что существуют планеты, поверхность которых полностью покрыта жидким воздухом.
Источниками кислорода, необходимого для существования человека, являются леса Амазонии, которые продуцируют до 20% этого важного элемента на всей планете.
Леса – это действительно «зеленые» легкие планеты, без которых существование человека попросту невозможно. Поэтому живые комнатные растения в квартире являются не просто предметом интерьера, они очищают воздух в помещении, загрязнение которого в десятки раз выше, чем на улице.
Чистый воздух давно стал дефицитом в мегаполисах, загрязненность атмосферы настолько велика, что люди готовы покупать чистый воздух. Впервые «продавцы воздуха» появились в Японии. Они производили и продавали чистый воздух в консервных банках и любой житель Токио мог на ужин открыть баночку чистейшего воздуха, и насладиться его свежайшим ароматом.
Чистота воздуха оказывает значительное влияние не только на здоровье человека, но и животных. В загрязненных районах экваториальных вод, возле населенных людьми мест десятками гибнут дельфины. Причиной смерти млекопитающих является загрязненная атмосфера, на вскрытии животных легкие дельфинов напоминают легкие шахтеров, забитые угольной пылью. Очень чувствительны к загрязнению воздуха и обитатели Антарктиды – пингвины, если воздух содержит большое количество вредных примесей, они начинают тяжело и прерывисто дышать.
Для человека чистота воздуха так же очень важна, поэтому после работы в офисе врачи рекомендуют совершать ежедневные часовые прогулки в парке, лесу, за городом. После такой «воздушной» терапии, жизненные силы организма восстанавливаются и значительно улучшается самочувствие. Рецепт этого бесплатного и эффективного лекарства известен с давних времен, многие ученые, правители считали обязательным ритуалом ежедневные прогулки на свежем воздухе.
Для современного городского жителя лечение воздухом очень актуальна: небольшая порция живительного воздуха, вес которой равен 1-2 кг, является панацеей от многих современных недугов!
В атмосфере вода находится в трех агрегатных состояниях - газообразном (водяной пар), жидком (капли дождя) и твердом (кристаллики снега и льда). По сравнению со всей массой воды на планете, в атмосфере её совсем немного - около 0,001%, но её значение огромно. Облака и водяные пары поглощают и отражают избыток солнечной радиации, а также регулируют ее поступление на Землю. Одновременно они задерживают встречное тепловое излучение, идущее от поверхности Земли в межпланетное пространство. Содержание воды в атмосфере определяет погоду и климат местности. От него зависит, какая установится температура, образуются ли облака над данной территорией, пойдёт ли из облаков дождь, выпадет ли роса.
Водяной пар непрерывно поступает в атмосферу, испаряясь с поверхности водоёмов и почвы. Его выделяют и растения - этот процесс называется транспирацией. Молекулы воды сильно притягиваются друг к другу благодаря силам межмолекулярного притяжения, и Солнцу приходится тратить очень много энергии, чтобы разделить их и превратить в пар. На создание одного грамма водяного пара затрачивается 537 калорий солнечной энергии - прим.. Нет ни одного вещества, у которого удельная теплота испарения была бы больше, чем у воды. Подсчитано, что за одну минуту Солнце испаряет на Земле миллиард тонн воды.
Водяной пар поднимается в атмосферу вместе с восходящими потоками воздуха. Охлаждаясь, он конденсируется, образуются облака, и при этом выделяется огромное количество энергии, которую водяной пар возвращает атмосфере. Именно эта энергия заставляет дуть ветры, переносит сотни миллиардов тонн воды в облаках и увлажняет дождями поверхность Земли.
Испарение состоит в том, что молекулы воды, отрываясь от водной поверхности или влажной почвы, переходят в воздух и превращаются в молекулы водяного пара. В воздухе они двигаются самостоятельно и переносятся ветром, а их место занимают новые испарившиеся молекулы. Одновременно с испарением с поверхности почвы и водоёмов происходит и обратный процесс - молекулы воды из воздуха переходят в воду или почву. Воздух, в котором количество испаряющихся молекул водяного пара равно количеству возвратившихся молекул, называется насыщенным, а сам процесс - насыщением. Чем больше температура воздуха, тем больше водяного пара может в нём содержаться. Так, в 1м3 воздуха при температуре +20 °С может содержаться 17 г водяного пара, а при температуре -20 °С только 1 г водяного пара.
При малейшем понижении температуры насыщенный водяным паром воздух уже не способен больше вместить влагу и из него выпадают атмосферные осадки, например, образуется туман или выпадает роса - прим.. Водяной пар при этом конденсируется - переходит из газообразного состояния в жидкое. Температура, при которой находящийся в воздухе водяной пар насытит его и начнётся конденсация, называется точка росы.
Влажность воздуха характеризуется несколькими показателями.
АЭРОПЛАНКТОН
Американский микробиолог Паркер установил, что воздух содержит большое количество органических веществ и множество микроорганизмов, в том числе водоросли, часть из которых находится в активном состоянии. Временным местопребыванием этих организмов могут быть, например, кучевые облака. Приемлемая для протекания жизненных процессов температура, вода, микроэлементы, лучистая энергия - всё это создает благоприятные условия для фотосинтеза, обмена веществ и роста клеток. По мнению Паркера, «облака представляют собой живые экологические системы», дающие многоклеточным микроорганизмам возможность жить и размножаться.
Абсолютная влажность воздуха - количество водяного пара, содержащегося в воздухе, выраженное в граммах на кубический метр, иногда ещё называется упругостью или плотностью водяного пара. При температуре 0 °С абсолютная влажность насыщенного воздуха - 4,9 г/м3. В экваториальных широтах абсолютная влажность воздуха составляет около 30 г/м3, а в приполярных областях - 0,1 г/м3.
Процентное отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к количеству водяного пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре, называется относительной влажностью воздуха . Она показывает степень насыщения воздуха водяным паром - прим.. Если, например, относительная влажность равна 50%, это значит, что воздух содержит только половину водяного пара из того количества, которое он мог бы вместить при данной температуре. В экваториальных широтах и в полярных районах относительная влажность воздуха всегда высока. На экваторе при большой облачности температура воздуха не слишком высока, а содержание влаги в нём значительно. В высоких широтах влагосодержание воздуха низкое, но и температура не большая, особенно зимой. Очень низкая относительная влажность воздуха характерна для тропических пустынь - 50% и ниже.
Большая часть нашей планеты покрыта водой. Океаны и моря составляют три четверти земной поверхности, на которой также имеется бесчисленное количество рек и озер. Снег и лед на вершинах гор - это тоже замерзшая вода. Значительная часть земной воды находится в атмосфере. Каждое облако содержит тысячи, а иногда миллионы тонн воды в форме испарений. Время от времени эти испарения превращаются в воду и выпадают на землю в виде дождя. Даже воздух, которым мы дышим, содержит определенный процент влаги. Иначе говоря, где бы вы ни были, вы обязательно найдете воду. Действительно, комната, в которой вы находитесь в данный момент, содержит от 40 до 50 литров воды. Посмотрите вокруг! Вы не видите ее? Поднимите глаза и посмотрите внимательно на ваши руки, ноги, тело. 40-50 литров воды - это вы!
В самом деле, человеческое тело приблизительно на 70% состоит из воды. Клетки тела содержат большое количество различных веществ, но ни одно из них не важно в той степени, насколько важна вода. Вода составляет большую часть циркулирующей в вашем теле крови. И так не только у людей: большая часть тела всех живых существ - это вода. Без воды жизнь невозможна.
Вода представляет собой субстанцию, сотворенную, чтобы стать основой жизни. Каждое ее физическое и химическое свойство уникальным образом создано для жизни.
Или вот удивительный факт: все жидкости замерзают снизу вверх, и только вода, наоборот, - сверху вниз. Это первое необычное свойство, благодаря которому вода находится на поверхности земли, а лед плавает по воде. Но, задумайтесь, если бы не это свойство, большая часть нашей планеты была закована во льды, и жизнь в ее морях, озерах, прудах и реках была бы невозможна, каждую зиму жизнь морей и океанов вымирала бы.
В мире много мест, где зимой температура опускается ниже 0 градусов, а иногда и значительно ниже. Вода в морях, озерах и др. водоемах охлаждается, часть ее замерзает. Если бы лед не обладал способностью плавать, он бы опустился на дно, а более теплые пласты воды поднялись на поверхность. Соприкасаясь с воздухом, температура которого ниже 0, они тоже замерзнут и погрузятся на дно.
Этот процесс будет продолжаться, пока совсем не останется жидкой воды. Однако этого не происходит. Напротив, охлаждаясь, вода становится тяжелее, пока она не достигает 4º - в этот момент все изменяется, и она начинает расширяться и становится легче по мере того, как падает температура. В результате вода с температурой 4º С остается на дне, над ней располагается вода с температурой 3 °С, 2°С и т.д. И только на поверхности температура воды достигает 0ºС, и там она замерзает. Но замерзает только поверхностный слой воды, подо льдом остальная вода остается в жидком состоянии, что дает возможность жить подводным существам и растениям.
Заметим, что пятое свойство воды - низкая тепловая проводимость льда и снега - составляет важнейшую часть этого процесса. Вследствие низкой теплопроводности слои льда и снега сохраняют тепло воды и не дают ему уйти в атмосферу. В результате даже при очень низких температурах, до -50°С, толщина льда в морях никогда не бывает больше одного - двух метров. К тому же в нем очень много трещин, что дает возможность тюленям и пингвинам, живущим в полярных регионах, добираться до воды подо льдом.
Давайте подумаем о том, что бы случилось, веди себя вода «нормально», т.е. если бы, как у всех других жидкостей, плотность воды увеличивалась при понижении температуры, а лед опускался на дно.
В таком случае процесс замерзания океанов и морей начинался бы со дна и распространялся вверх, потому что не было бы слоя льда, удерживающего тепло. Все озера, моря и океаны Земли превратились бы в сплошной лед, поверх которого находился бы слой воды глубиной всего лишь в несколько метров. Даже если бы температура воздуха увеличилась, лед на дне никогда не таял бы полностью, и соответственно жизнь там не могла бы существовать. С мертвыми морями жизнь на Земле также была бы невозможна.
Но почему же вода ведет себя «ненормально»?! Почему она неожиданно начинает расширяться при 4ºС, после того как сжималась, т.е. делала то, что должна была делать? На этот вопрос еще никто не сумел найти ответа.
Вода не только идеально приспособлена для жизни, более того, ее на планете ровно столько, сколько необходимо для нормальной жизни. Совершенно очевидно, что подобные соответствия, значимость которых наука смогла осознать лишь в ХХ-м веке, не могут быть случайностью, но есть результат целенаправленного, высоко разумного замысла.
Жизнь на Земле, сотворенной для человека, возможна благодаря воде, созданной специально, чтобы служить основой человеческого существования и биологической жизни вообще. Всевышний Творец даровал нам живительную воду, благодаря уникальным особенностям воды по Его повелению произрастает все живое, что питает нас и поддерживает нашу жизнь.
Реферат по дисциплине «Учение об атмосфере» выполнила: студентка группы ЭПб-081 Чинякова А.О.
Проверила: к.г.н., доцент Рябинина Н.О.
ГОУ ВПО «Волгоградский государственный университет»
Волгоград 2010
В атмосфере вода находится в трех агрегатных состояниях - газообразном (водяной пар), жидком (капли дождя) и твердом (кристаллики снега и льда). Содержание воды в атмосфере сравнительно невелико - около 0, 001% всей ее массы на нашей планете. Тем не менее, это совершенно незаменимое звено природного круговорота воды.
Основным источником атмосферной влаги являются поверхностные водоемы и увлажненная почва; кроме того, влага поступает в атмосферу в результате испарения воды растениями, а также дыхательных процессов живых существ. Расчеты показывают, что если бы весь объем водяного пара в атмосфере сконденсировался и был равномерно распределен по поверхности земного шара, то он образовал бы слой воды высотой всего лишь в 25 мм. Дождей выпадает значительно больше в результате быстрого круговорота общего запаса атмосферной влаги.
Эту статистическую классификацию Л. Амберже дополнил классификацией биогеографической.
1. Климаты пустыни, с нерегулярным выпадением осадков: экваториальные климаты (побережье Перу), тропические (юго-западная Африка, южная Аравия), с заметно выраженными сезонами осадков (Сахара, северная Калифорния, восточный Туркестан).
2. Климаты внепустынных областей: внутритропические с наличием или отсутствием сухого сезона, внетропические континентальные и средиземноморские (с многочисленными вариантами), субполярные и полярные.
Большую трудность представляет определение индекса аридности, или сухости, над которым работал ряд авторов, в том числе Э. де Мартонн, Торнтуэйт, Баньюл и Госсен, Амберже.
Облака и водяные пары поглощают и отражают избыток солнечной радиации, а также регулируют ее поступление на Землю. Одновременно они задерживают встречное тепловое излучение, идущее от поверхности Земли в межпланетное пространство. Содержание воды в атмосфере определяет погоду и климат местности. От него зависит, какая установится температура, образуются ли облака над данной территорией, пойдёт ли из облаков дождь, выпадет ли роса. Охлаждаясь, он конденсируется, образуются облака, и при этом выделяется огромное количество энергии, которую водяной пар возвращает атмосфере. Именно эта энергия заставляет дуть ветры, переносит сотни миллиардов тонн воды в облаках и увлажняет дождями поверхность Земли. Полное обновление состава воды в атмосфере происходит за 9...10 дней.
Испарение состоит в том, что молекулы воды, отрываясь от водной поверхности или влажной почвы, переходят в воздух и превращаются в молекулы водяного пара. В воздухе они двигаются самостоятельно и переносятся ветром, а их место занимают новые испарившиеся молекулы. Одновременно с испарением с поверхности почвы и водоёмов происходит и обратный процесс - молекулы воды из воздуха переходят в воду или почву. Таким образом, атмосферная влага является самым активным звеном круговорота воды в природе.
Источником энергии круговорота воды является солнечная радиация. Средняя годовая энергия равняется примерно 0, 1-0, 2 квт/м2, что соответствует 0, 73-1, 4 миллиона калорий на квадратный метр. Такое количество тепла может испарить слой воды толщиной от 1, 3 до 2, 6 м. Эти цифры включают все фазы круговорота: испарение, конденсацию в виде облаков, осадки и все формы воздействия на жизнь животных и растений.
Основное количество водяного пара сосредоточено в нижних слоях воздушной оболочки - в тропосфере, на высоте до нескольких тысяч метров, и почти вся масса облаков находится там. В стратосфере (на высоте около 25 км над Землей) облака появляются реже. Их называют перламутровыми. Еще выше, в слоях мезопаузы, на расстоянии 50...80 км от Земли, изредка наблюдаются серебристые облака. Известно, что они состоят из кристалликов льда и возникают при снижении температуры в мезопаузе до - 80 oC. Их образование связывают с интересным явлением - пульсацией атмосферы под действием приливных гравитационных волн, вызываемых Луной.
При кажущейся легкости и воздушности облака содержат значительное количество воды. Воздух, в котором количество испаряющихся молекул водяного пара равно количеству возвратившихся молекул, называется насыщенным, а сам процесс - насыщением. Водность облаков, то есть водосодержание воды в 1 м3, колеблется от 10 до 0, 1 г и менее. Чем больше температура воздуха, тем больше водяного пара может в нём содержаться. Так, в 1м3 воздуха при температуре +20 °С может содержаться 17 г водяного пара, а при температуре - 20 °С только 1 г водяного пара. Поскольку объемы облаков очень велики (десятки кубических километров), то даже одно облако может содержать в виде капель или кристалликов льда сотни тонн воды. Эти гигантские водные массы непрерывно переносятся воздушными потоками над поверхностью Земли, вызывая на ней перераспределение воды и тепла. Поскольку вода обладает исключительно высокой удельной теплоемкостью, испарение ее с поверхности водоемов, из почвы, транспирация растений поглощают до 70% энергии, получаемой Землей от Солнца. Количество теплоты, затраченное на испарение (скрытая теплота парообразования), поступает вместе с водяным паром в атмосферу и выделяется там при его конденсации и формировании облаков. В результате заметно снижается температура водных поверхностей и прилегающего к ним слоя воздуха, поэтому вблизи водоемов в теплое время года намного прохладнее, чем в континентальных районах, которые получают такое же количество солнечной энергии.
Масса облаков и водяные пары, содержащиеся в атмосфере, существенно воздействуют и на радиационный режим планеты: с их помощью происходят поглощение и отражение избытка солнечной радиации, и тем самым в известной степени регулируется ее поступление на Землю. Одновременно облака экранируют встречные тепловые потоки, идущие с поверхности Земли, снижая теплопотери в межпланетное пространство. Из всего этого слагается погодообразующая функция атмосферной влаги.
Атмосферные осадки вместе с температурой являются основными климатическими элементами, от которых зависит животный и растительный мир, а также и экономика обитаемых зон земного шара. В течение года осадки выпадают крайне неравномерно. В экваториальных районах наибольшее количество их выпадает дважды в году – после осеннего и весеннего равноденствия, в тропиках и муссонных областях – летом (при почти полном бездождье зимой), в субтропиках - зимой. В умеренных континентальных зонах максимум осадков приходится на лето. Значение осадков настолько велико, что некоторые авторы используют для характеристики климата только этот единственный элемент: климат пустынь характеризуется осадками менее 12 см в год, сухой климат - осадками от 12 до 25 см, полусухой - от 25 до 50 см, умеренно-влажный- от 50 до 100 см, влажный - от 100 до 200 см и очень влажный - более 200 см.
Распределение осадков по поверхности земного шара в основных чертах таково: очень обильные осадки (от 1, 5 до 3 м в год) выпадают между 0 и 20° широты, где имеется один сезон дождей и один сухой сезон; почти полное отсутствие осадков наблюдается в зоне пустынь; осадки от 400 до 800 мм выпадают между 30° и 40° широты; незначительны осадки в высоких широтах (70°).
Атмосферная влага, кроме переноса воды и тепла, осуществляет и другие, не менее важные функции, сущность и значение которых начали изучать совсем недавно. Оказывается, содержащаяся в атмосфере вода активно участвует и в переносе масс твердых веществ. Ветер поднимает в воздух частицы почвы, срывает пену с морских волн, уносит мельчайшие капельки соленой воды. Помимо этого, соли могут попадать в воздух и в молекулярно-дисперсном виде, благодаря так называемому физическому испарению их с поверхности океана. Поэтому океан можно считать главным поставщиком хлора, бора и йода для атмосферы, дождевых и речных вод.
Таким образом, дождевая влага, находясь в облаке, уже содержит некоторое количество солей. В ходе мощных циркуляционных процессов, осуществляющихся в облачных массах, вода и частицы солей, почвы, пыли, взаимодействуя, образуют растворы разнообразнейшего состава. По утверждению академика В.И. Вернадского, среднее солесодержание облака составляет около 34 мг/л.
В дождевых каплях находят десятки химических элементов и различные органические соединения. Покидая облако, каждая капля содержит в среднем 9, 3*10-12 мг солей. На пути к Земле, соприкасаясь с атмосферным воздухом, она вбирает в себя новые порции солей и пыли. Обычная дождевая капля весом 50 мг при падении с высоты 1 км «промывает» 16 л воздуха, а 1 л дождевой воды захватывает с собой примеси, содержавшиеся в 300 тыс. л воздуха. В итоге с каждым литром дождевой воды на Землю поступает до 100 мг примесей. Из общего количества растворенных веществ, уносимых реками с материков в океан, почти половина возвращается обратно с атмосферными осадками. При этом на каждый квадратный километр земной поверхности приходится до 700 кг одних лишь азотистых соединений (в пересчете на чистый азот), а это уже ощутимая подкормка для растений.
Особенно много солей содержат осадки приморских районов. Например, в Англии было зафиксировано выпадение дождя с концентрацией хлора до 200 мг/л, а в Голландии - до 300 мг/л.
Интересно отметить, что функцию дождя как переносчика минеральных соединений и питательных веществ нельзя свести к простому подсчету: столько-то привнесенных удобрений - такое-то увеличение урожая. В.Е. Кабаев много лет прослеживал прямую связь между размером урожая хлопка и количеством воды в осадках. В 1970 году он пришел к интересному выводу: стимулирующее воздействие дождя на посевы вызвано, очевидно, присутствием в нем пероксида водорода. Достаточно обычного содержания H2O2 в осадках (7...8 мг/л), чтобы атмосферный азот связывался в соединения, обогащающие питание растений, улучшалась подвижность элементов в почве (прежде всего фосфора), активизировался процесс фотосинтеза. Установив эту функцию дождя, ученый считает возможным искусственно доставлять растениям пероксид водорода, добавляя его в воду при опрыскивании.
Влажность воздуха характеризуется несколькими показателями:
Абсолютная влажность воздуха - количество водяного пара, содержащегося в воздухе, выраженное в граммах на кубический метр, иногда ещё называется упругостью или плотностью водяного пара. При температуре 0 °С абсолютная влажность насыщенного воздуха - 4, 9 г/м3. В экваториальных широтах абсолютная влажность воздуха составляет около 30 г/м3, а в приполярных областях - 0, 1 г/м3.
Процентное отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к количеству водяного пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре, называется - относительной влажностью воздуха. Она показывает степень насыщения воздуха водяным паром. Если, например, относительная влажность равна 50%, это значит, что воздух содержит только половину водяного пара из того количества, которое он мог бы вместить при данной температуре. В экваториальных широтах и в полярных районах относительная влажность воздуха всегда высока. На экваторе при большой облачности температура воздуха не слишком высока, а содержание влаги в нём значительно. В высоких широтах влагосодержание воздуха низкое, но и температура не большая, особенно зимой. Очень низкая относительная влажность воздуха характерна для тропических пустынь - 50% и ниже.
При малейшем понижении температуры насыщенный водяным паром воздух уже не способен больше вместить влагу и из него выпадают атмосферные осадки, например, образуется туман или выпадает роса. Водяной пар при этом конденсируется - переходит из газообразного состояния в жидкое.
Туман - форма конденсации паров воды в виде микроскопических капель или ледяных кристаллов, которые, собираясь в приземном слое атмосферы (иногда до нескольких сотен метров), делают воздух менее прозрачным. Образование туманов начинается с конденсации или сублимации водяного пара на ядрах конденсации - жидких или твёрдых частицах, взвешенных в атмосфере.
Туманы из водных капель наблюдаются главным образом при температурах воздуха выше −20 °C, но может встречаться даже и при температурах ниже −40 °C. При температуре ниже −20 °C преобладают ледяные туманы.
Туманы в населённых пунктах бывают чаще, чем вдали от них. Этому способствует повышенное содержание гидроскопических ядер конденсации (например, продуктов сгорания) в городском воздухе. Самое большое количество туманных дней на уровне моря - в среднем более 120 в году - наблюдается на канадском острове Ньюфаундленд в Атлантическом океане.
По способу возникновения туманы делятся на два вида:
Туманы охлаждения - образуются из-за конденсации водяного пара при охлаждении воздуха ниже точки росы.
Туманы испарения - являются испарениями с более тёплой испаряющей поверхности в холодный воздух над водоёмами и влажными участками суши.
Кроме того туманы различаются по синоптическим условиям образования:
Фронтальные - образующиеся вблизи атмосферных фронтов и перемещающиеся вместе с ними. Насыщение воздуха водяным паром происходит вследствие испарения осадков, выпадающих в зоне фронта. Некоторую роль в усилении туманов перед фронтами играет наблюдающееся здесь падение атмосферного давления, которое создаёт небольшое адиабатическое понижение температуры воздуха.
Внутримассовые - преобладают в природе, как правило они являются туманами охлаждения, формируются в однородных воздушных массах. Их принято разделять на несколько типов:
Радиационные туманы - туманы, которые появляются в результате радиационного охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы. Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при безоблачной погоде и лёгком бризе. Часто радиационный туман возникает в условиях температурной инверсии, препятствующей подъёму воздушной массы. После восхода солнца радиационные туманы обычно быстро рассеиваются. Однако в холодное время года в устойчивых антициклонах они могут сохраняться и днём, иногда много суток подряд. В промышленных районах может возникнуть крайняя форма радиационного тумана - смог.
Адвективные туманы - образуются вследствие охлаждения тёплого влажного воздуха при его движении над более холодной поверхностью суши или воды. Их интенсивность зависит от разности температур между воздухом и подстилающей поверхностью и от влагосодержания воздуха. Эти туманы могут развиваться как над морем, так и над сушей и охватывать огромные пространства, в отдельных случаях до сотен тысяч км². Адвективные туманы обычно бывают при пасмурной погоде и чаще всего в тёплых секторах циклонов. Адвективные туманы более устойчивы, чем радиационные, и часто не рассеиваются днём.
Морской туман - адвективный туман, возникший над морем в ходе переноса холодного воздуха на тёплую воду. Этот туман является туманом испарения. Туманы такого типа часты, например, в Арктике, когда воздух попадает с ледового покрова на открытую поверхность моря.
Дымка - очень слабый туман. При дымке дальность видимости составляет несколько километров. В практике метеорологического прогнозирования считается: дымка - видимость более/равна 1000 м, но менее 10 км, а туман - видимость менее 1000 м. Сильным туман считается при видимости менее или равной 500 м.
К туманам также относятся так называемые сухие туманы (помоха, мгла), в этих туманах частицами является не вода, а дым, копоть, пыль и так далее. Наиболее частой причиной сухих туманов является дым лесных, торфяных или степных пожаров, или степная лессовая или песчаная пыль, поднимаемые и переносимые ветром иногда на значительные расстояния, а также выбросы промышленных предприятий.
Не редка и переходная ступень между сухими и влажными туманами - такие туманы состоят из водяных частиц вместе с достаточно большими массами пыли, дыма и копоти. Это - так называемые грязные, городские туманы, являющиеся следствием присутствия в воздухе больших городов массы твердых частиц, выбрасываемых при топке дымовыми, а еще в большей степени - фабричными трубами.
Показатель водность тумана используется для характеризации туманов, он обозначает общую массу водяных капелек в единице объёма тумана. Водность туманов обычно не превышает 0, 05-0, 1 г/м³, но в отдельных плотных туманах может достигать 1-1, 5 г/м³. Кроме водности на прозрачность тумана влияет размер частиц его образующих. Радиус капель тумана обычно колеблется от 1 до 60 мкм. Большинство же капель имеет радиус 5-15 мкм при положительной температуре воздуха и 2-5 мкм при отрицательной температуре.
Роса́ - вид атмосферных осадков, образующихся на поверхности земли, растениях, предметах, крышах зданий, автомобилях и других предметах.
Из-за охлаждения воздуха водяной пар конденсируется на объектах вблизи земли и превращается в капли воды. Это происходит обычно ночью. В пустынных регионах роса является важным источником влаги для растительности. Достаточно сильное охлаждение нижних слоёв воздуха происходит, когда после заката солнца поверхность земли быстро охлаждается посредством теплового излучения. Благоприятными условиями для этого являются чистое небо и покрытие поверхности, легко отдающее тепло, например травяное. Особенно сильное образование росы происходит в тропических регионах, где воздух в приземном слое содержит много водяного пара и благодаря интенсивному ночному тепловому излучению земли существенно охлаждается. При отрицательных температурах образуется иней.
Температура, при которой находящийся в воздухе водяной пар насытит его и начнётся конденсация, называется точка росы.
1В статье – «Какие силы удерживают в воздухе тысячи тонн воды в тучах или Варианты развития физики» первоначально в двух сравнительных вариантах представлен механизм организации атмосферного давления воздуха. Произведён анализ и сделан выбор в сторону более логичного варианта. Указывается причины того, почему до настоящего времени ясного объяснения по данному природному процессу нет. Затем, также на уровне взаимодействия отдельных молекул и кластеров, представлено их взаимодействие на границе ниже расположенной воздушной массы и выше находящихся молекулярных образований в туче. Выявлены силы и конструктивные особенности, которые влияют на формирование задержки влаги на определённой высоте, а также условия, при которых начинается её выпадение. В процессе поиска найденного объяснения затрагиваются другие вопросы, на которые также имеются нестандартные решения.
молекулярное взаимодействие
давление газа
упругость газа
силы гравитации
образование кластеров
1. Сопов Ю.В. Сильные и слабые взаимодействия, гравитация и энтропия имеют одно направление объяснений» http://esa-conference.ru/wp-content/uploads/files/pdf/Sopov-YUrij-Vasilevich.pdf.
2. Сопов Ю.В. «Тепловая энергия. Что о ней ложь и где правда?». – http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/13487.html.
3. Dmitriev A.L. and Bulgakova S.A. Negative Temperature Dependence of a Gravity – A Reality. World Academy of Science, Engineering and Technology, Issue 79, July 2013, Р. 1560-1565. http://www.researchgate.net/publication/243678619_An_Experiment_with_the_Balance_to_Find_if_Change_of_Temperature_has_any_Effect_upon_Weight.
4. Dmitriev A.L. Simple Experiment Confirming the Negative Temperature Dependence of Gravity Force, 2012, http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1201/1201.4461.pdf.
Данная статья затрагивает в первую очередь основы физических знаний об устройстве газов и в то же время относится к устройству микромира в общем. На уровне поведения конкретных молекул представлены: устройство атмосферного давления воздуха, принцип задержки влаги в тучах и условия их выпадения в виде дождя. Раскрывается природа гравитации на отдельно взятом атоме вещества.
Сравнение двух вариантов образования давления газов
Все мы, начиная со школы, изучаем физику. А насколько понятно и корректно она изложена в учебниках? Зададимся следующими вопросами.
Каким образом в воздухе удерживаются тучи, в которых масса воды составляет тысячи тонн? Почему огромное количество воды летит над землёй и до определённого момента не падает? Ответы, которые можно считать как действительно достаточно ясными объяснениями, на эти вопросы в учебниках искать бесполезно. На уровне поведения отдельных атомов и молекул они нигде не представлены. На этом же уровне нигде нет описания формирования атмосферного давления воздуха.
В школьных учебниках устройство газов представлено исключительно с позиции молекулярно-кинетической теорией (МКТ). Другие варианты в учебниках не рассматриваются.
Для первоначального знакомства с тем, что возможны и другие варианты, предлагаю сравнить два схемных варианта того, как может формироваться атмосферное давление воздуха, а затем в достаточно понятной форме представить объяснение причин зависания влаги в тучах и многое другое.
На рис. 1 схематично представлен фрагмент устройства атмосферного давления по МКТ. Внизу волнистая линия изображает земную поверхность.
Рис. 1. Устройство атмосферного давления воздуха по МКТ
Маленькие кружки означают летающие тела атомов (молекул) воздуха, а стрелки, от них исходящие, то направление, в котором они в данный момент могут перемещаться. Давление газа по МКТ организуется за счёт энергии ударов молекул о ту или иную поверхность. В этом варианте проблематично увидеть участие в давлении энергии тех молекул, которые находятся от поверхности далее среднестатистического расстояния между молекулами.
На рис. 2 схематично представлен другой возможный вариант. Необходимые исходные данные для объяснения данного процесса таковы - молекулы газа подвержены силам гравитации и при этом отталкиваются друг от друга. Более полно исходные данные этого варианта будут представлены ниже. А пока следует отметить, что в этом варианте нет ничего противоестественного. Силы отталкивания у молекул газа современная физика признаёт и преподносит абсолютно-упругие столкновения молекул у идеального газа как следствие действия именно этих сил.
Рис. 2. Устройство атмосферного давления воздуха по другому варианту
Согласно этому варианту молекулы газа, находящиеся выше, опираясь своим силовым полем на силовые поля нижних, организуют суммарное давление на ниже расположенные молекулы, а значит, и на все ниже размещённые поверхности. Стрелками на этом рисунке показано действие силы гравитации на каждую молекулу. Поскольку с увеличением расстояния между молекулой газа (воздуха) и земной поверхностью, силы гравитации ослабляются, то этот фактор на рисунке отражается размером длины стрелок. Большая длина соответствует большей силе. Стрелками наглядно показывается, что силы давления верхних молекул на ниже расположенные с высотой уменьшается. Вследствие этого расстояния между самими молекулами воздуха с отдалением от земной поверхности увеличиваются. Из выше сказанного следует, что с увеличением высоты к увеличенным силам притяжения нижних добавляется вся сумма сил притяжения тех молекул воздуха, которые находятся выше их.
Сравнивая два этих варианта устройства атмосферного давления, следует констатировать, что во втором варианте достаточно наглядно и логично просматриваются и причины упругости газов, и объяснение разряжения воздуха с увеличением высоты.
Для большего сравнения следует заметить, что согласно МКТ атомы и молекулы газа постоянно хаотически перемещаются в пространстве, даже если этот газ находится в равновесных условиях. Получается, что с принятием МКТ в качестве реальной модели негласно утверждается то, что в поле гравитации, без подвода какой-либо энергии возможны вечные полёты над землёй частиц, имеющих массу! Каким образом это в принципе может происходить - нигде пояснений нет. А ведь это нонсенс!
Любой открытый сосуд заполняется атмосферным воздухом. Откачивая или добавляя газ в сосуд, мы можем в герметичном сосуде изменять его давление на стенки. Если давление газа обусловлено действием сил отталкивания, то и в таких случаях участие в давлении дальних от стенки молекул вопросов не вызывает. Но если давление газа на стенки герметичных сосудов трактовать как результат ударов его молекул, то следует ещё раз осознать, что непосредственное участие в нём дальних молекул не прослеживается. Их участие можно отнести только косвенно. Но косвенное участие физических факторов в формулах не отражается! При этом следует обратить внимание ещё и на то, что в практических вычислениях давления газов никто и никогда не использует кинетическую энергию его молекул. Эмпирически найденные зависимости, т.е. формулы, которыми мы пользуемся в реальной жизни, показывают, что в давлении газа на стенки сосудов постоянно задействовано участие абсолютно всех его атомов и молекул. Акцентирую внимание на том, что эти формулы относятся к любому периоду времени. То есть они справедливы для каждого отдельного мгновения. Сопоставляем это со следующим положением МКТ - «Движение молекул в газах имеет беспорядочный характер: скорости молекул не имеют какого-либо преимущественного направления, а распределены хаотически по всем направлениям». Следовательно, в соответствии с данным положением хаотическое движение должно проявляться в неравномерности ударов молекул по стенкам сосудов. Причём это должно проявляться как в неравномерности давления газов как во времени на один единичный участок поверхности, так и на разных участках в одно и то же время. А подобные проявления нигде не зафиксированы.
Многие могут возразить, что верность МКТ доказана математически и практически. В работе раскрывается явная некорректность описания обстоятельств, которую используют при выводе основного уравнения МКТ. Детально показывается то, как именно была произведена подгонка обстоятельств для получения требуемого результата. Кроме этого в данной работе на уровне поведения атомов и молекул представлено объяснение причины вертикальных тепловых потоков в газах и жидкостях, т.е. процесса зарождения конвекции в целом. В деталях расписан механизм равномерного распределения тепловой энергии в любом агрегатном состоянии вещества. То есть то, что относится к энтропии, стало объяснимо на уровне поведения конкретных атомов и молекул. То есть в данной работе дополнительно представлено множество несоответствий МКТ реальности.
К практическим доказательствам работоспособности МКТ в первую очередь относят опыт Штерна. В этом опыте присутствует печь, т.е. раскалённая поверхность, из которой вылетают ионы металла. То есть в этом опыте явно нарушено условие равновесности при том, что результат этого опыта почему-то относят к условиям с постоянной температурой.
Во-вторых, в нём замеряются скорости, с которыми ионы металла летели по прямой от поверхности, от которой они отторглись до поверхности осаждения. То есть к хаотическому движению молекул по МКТ они не имеют никакого отношения.
В-третьих, если бы размеры цилиндров, используемых в опыте, были достаточно большие, то обнаружилось бы, что ионы под действием гравитации летели по кривой. Но ведь атомы и молекулы газов также имеют массу. А значит, не имея воздействия вполне определённых сил снизу и подвергаясь гравитации, должны со временем упасть на землю.
В-четвёртых, поскольку ионы металла, вылетев из раскалённого металла, далее летели с одной скоростью, то по факту в данном опыте замерялась скорость, с которой произошло их отторжение. И нельзя исключить то, что их вылет есть проявление сил потенциальной энергии, т.е. работы сил отталкивания.
Резюме по опыту Штерна.
Если опираться на трактовку в учебниках данного опыта и привязку его к МКТ, то по аналогии можно сделать вывод - если кинуть камень, то после этого он должен летать вечно.
Почему такой вывод замалчивается, а выдаётся прямо противоположный - это отдельный большой разговор. В данном случае более важно понять, что для качественного анализа всего того, о чём говорится в данной статье и в материалах по предлагаемым ниже ссылкам, требуется подход интеллигентов с непредвзятым мнением.
Справка: «По Ф.С. Фицджеральду интеллигентом может быть лишь тот, кто способен удерживать в сознании две противоречивые идеи».
Введение в исходные данные предлагаемого варианта
Чтобы перейти к объяснению зависания влаги в тучах, требуется более расширенное понимание того, что из себя представляет теория, на которую опирается второй вариант объяснений формирования атмосферного давления воздуха.
Не секрет, что термодинамика была разработана на основе теории теплорода. Теперь о теплороде вспоминают крайне редко, чаще всего с полным отрицанием его существования. Считается, что он не объяснил опыты Румфора и т.д. Сообщаю, что найдены все те ответы на вопросы, из-за отсутствия которых и был забракован теплород. НО в результате получилось совсем не то, что ассоциируется с этим термином. Если предельно кратко, то новый подход к материальности теплоты позволил проще и яснее объяснить множество физических процессов, включая и те, которые современная физика и в настоящее время не может объяснить.
Например, согласно МКТ молекулы жидкости находятся в постоянном хаотическом движении между собой. С увеличением температуры скорость их движения увеличивается. Далее напрашивается мысль, что молекулы, имея повышенные скорости, после столкновений разлетаются на большие расстояния. Опираясь на это, следует считать, что это сказывается на увеличении всего объёма жидкости. Такой подход к объяснению расширения жидкостей указывает на то, что расширение должно происходить за счёт увеличения средних расстояний между её молекулами. Другими словами - как бы за счёт увеличения зазоров между телами молекул. Но! Далее, из справочников мы узнаём, что жидкости, значительно изменяя свой объём при нагревании, сохраняют в той же значимости способность к сжатию. А это никак не увязывается с увеличением расстояний между её молекулами. Так как в подобных случаях сопротивление до максимума должно нарастать относительно плавно, а не резким скачком.
И таких примеров, когда процесс происходит вопреки МКТ, достаточно много, чтобы поставить вопрос о её справедливости. В своих статьях (например здесь ) по многим процессам представлена и критика МКТ, и параллельно даются достаточно простые решения по злободневным вопросам. В том числе по устройству атомов и их связям с другими, а также оптическим явлениям.
Исходные данные и суть основы предлагаемой теории
Итак, предлагаемая теория называется «Теория тепловой энергии» (ТТЭ).
В ТТЭ всё построено только на одном базовом предположении, что есть элементы теплоты, т.е. элементы тепловой энергетической составляющей (ЭТЭС), которые, отталкиваясь друг от друга, притягиваются ко всем иным. Все иные элементы, к которым притягиваются ЭТЭС, я отношу к элементами материальной составляющей. Их может быть множество. А потому на данном этапе названия я им не даю и объединяю их под общим названием элементы материальной составляющей (элементы МС или просто МС-материальная составляющая). ЭТЭС весьма малы и входят в состав даже тех частиц, которые в настоящее время относят к элементарным. Из этого следует, что последние не такие уж и элементарные. Из этого также следует, что ЭТЭС входят в состав всех известных элементов атомов (протонов, электронов и т.д.).
Вот и все исходные данные, на которых построены все объяснения по ТТЭ.
С примером наличия в природе и сил притяжения, и сил отталкивания мы все знакомы по взаимодействию постоянных магнитов. То есть, ничего нереального и необычного в исходных предположениях ТТЭ нет.
А теперь самое важное, что перевернуло видение на то, что ассоциируется с термином теплород. Дело в том, что в период выбора основной модели, т.е. когда сравнивали теорию теплорода с МКТ по их возможностям, никому в голову не пришло весьма важное сравнение. Ведь если рассматривать работу элементов теплоты не только в микромире, т.е. во взаимодействии между собой элементов атомов и самих атомов друг с другом, то следовало бы вспомнить, что под земной корой сосредоточено гигантское количество тех же элементов теплорода. Если между любыми двумя молекулами существуют силы притяжения (ЭТЭС одной к МС другой) и силы отталкивания их ЭТЭС друг от друга, то эти же силы должны присутствовать и между отдельно молекулой на поверхности Земли и всем тем, что находится на глубине.
Это значит, что каждая молекула, каждый атом любого вещества испытывает по отношению к Земле, как силы притяжения, так и силы отталкивания. Более того, в этом случае из ТТЭ вытекает, что с изменением ЭТЭС в составе молекул любого вещества (тела) должны изменяться и силы притяжения их молекул к Земле. А ведь это так и есть!
Из выше сказанного и из материалов в работе (которая ещё не имеет перевода на английский язык) вытекает, что ЭТЭС, выполняя роль связующего внутри атомов и обеспечивая связи атомов между собой, выполняют ещё и функцию, которую в настоящее время возлагают на бозон Хигса. В принципе стал понятен механизм появления и работы гравитации и при этом исчезло множество других безответных вопросов. Например, какие условия обеспечивают электрону перемещение вокруг ядра атома и какая энергия обеспечивает атомные связи.
Причины удержания в воздухе многотонных туч
По ТТЭ атомы разных веществ даже при единой температуре имеют в своём составе разное количество ЭТЭС и разное соотношение ЭТЭС/МС. Именно этой разницей объясняется и образование мениска у воды со стеклянной стенкой стакана, и отсутствие смачивания стекла ртутью. То есть при единой температуре между атомами разных веществ могут проявляться как силы притяжения, так и силы отталкивания. Если между различными атомами газа (воздуха) и какими-либо иными твёрдыми частицами, присутствующими в этом газе, присутствуют силы притяжения, то это является основой образования кластеров.
При описании атмосферного давления по ТТЭ упоминалось, что молекулы воздуха имеют силовые поля, которыми отталкиваются друг от друга. Вспомним ещё и популярную информацию о том, что в окружающем нас воздухе витает вся таблица Менделеева.
Теперь представим, что молекулы воздуха сами по себе могут иметь и разный состав элементов и различную форму. Наличие сил отталкивания друг от друга разнообразных по форме и содержанию молекул (кластеров) указывает на то, что в их составе общее значение соотношений ЭТЭС/МС достаточно большое. Другими словами, результирующую силу рождает превалирование между ними именно сил отталкивания ЭТЭС одной молекулы от ЭТЭС другой. При этом составляющие элементы молекулы или кластера могут иметь большую разницу в значениях указанного соотношения. То есть они и притягиваются друг к другу потому, что у одних элементов значение этого соотношения велико, а у других нет.
Кстати, очень легко и просто объясняется переход газа в жидкость, а жидкости в твёрдое тело при охлаждении тем, что снижение в их составе количества ЭТЭС значимо уменьшает значение соотношения ЭТЭС/МС. В результате малое количество ЭТЭС в их составе в большей мере начинает работать связующим компонентом.
Имея сложную форму строения своего материального каркаса, молекулы, а тем более кластеры, имеют сложное очертание силовых полей. Точнее, линии, которыми можно изобразить одинаковую напряжённость их полей, в плоскости будут иметь различную кривизну вокруг границы плоского сечения их каркасов.
Более того, поскольку с разных сторон молекул и кластеров располагаются разные элементы с разным составом и соотношением ЭТЭС/МС, то и отдаление этих линий от поверхности материального каркаса будет различным. В объёмной модели эти линии приобретают вид сложных мнимых поверхностей. С увеличением расстояния от каркаса они сглаживаются, но элемент неправильности формы в определённой мере всё равно сохраняется.
Первоначально, объясняя принцип задержки влаги в тучах, рассмотрим процесс в статике.
Представим, что молекулы воздуха и тех образований (кластеров) в туче, которые содержат определённое количество молекул воды, по вертикали не имеют смещения относительно друг друга. Рассмотрим, что происходит непосредственно на границе соприкосновения молекул воздуха и кластеров тучи.
Из сказанного выше нетрудно понять, что, имея сложную форму силовых полей, молекулы воздуха и кластеры тучи, оперируя силами отталкивания от соседних, фиксируют и своё местоположение и одновременно участвуют в ограничении местоположения соседних.
А это значит, что каждой молекуле (кластеру) влаги, чтобы опуститься вниз, требуется раздвинуть в стороны все те молекулы воздуха, которые расположены под ней. Обращаю внимание на то, что этим стремлением наделены абсолютно все молекулы влаги в тучах. В результате под тучами происходит ещё большее уплотнение воздуха. А при большем уплотнении требуются ещё большие усилия, чтобы раздвинуть в стороны молекулы, зафиксированные по отношению к соседям сложностью форм своих энергетических полей. Многие, наверное, при полёте в самолёте замечали, что облака снизу выглядят более плоскими, чем сверху. Полагаю, что этот фактор и рождается тем, что поверхность воздуха под облаками и тучами как бы нивелируется под усреднённое значение нагрузки.
Выходит, что молекуле влаги в туче не под силу одной раздвинуть в стороны молекулы воздуха, находящиеся непосредственно под ней, и протиснуться далее вниз. Это возможно только тогда, когда сила тяжести множества молекул (кластеров) приобретёт достаточное давление на некую связь между молекулами газа для её разрыва. Это приводит к тому, что начало дождя из некой тучи происходит там, где сила тяжести превысила действие боковых сил, уплотняющих в этом месте воздух. А уже дальше в образовавшуюся брешь устремляется и остальная влага. Поэтому мы со стороны часто видим, как дождь начинает падать в виде некоего клина, а не сразу из всей тучи. А поскольку ветер, движущий тучу, больше уплотняет её заднюю часть, то чаще всего именно с неё и начинается дождь.
Естественно, что с наличием потоков этот процесс происходит более сложно, но описанный принцип задержки падения влаги должен работать и в динамике.
Выводы
В результате, как это ни странно, получается, что силы гравитации сами формируют условия задержки падения влаги из туч.
Анализируя выше предложенное, параллельно можно понять, почему мы, находя огромное множество частиц, которые входят в состав атомов, до сих пор не имеем пространственной модели атома.
В научных кругах бытует мнение, что достаточно одного несоответствия, чтобы теорию признать недействительной, и что опыт не может подтвердить существующую теорию, он может лишь её опровергнуть. Почему бы этими рекомендациями не воспользоваться и по отношению к тому, к чему мы уже привыкли и что считаем незыблемым.
Библиографическая ссылка
Сопов Ю.В. КАКИЕ СИЛЫ УДЕРЖИВАЮТ В ВОЗДУХЕ ТЫСЯЧИ ТОНН ВОДЫ В ТУЧАХ, ИЛИ ВАРИАНТЫ РАЗВИТИЯ ФИЗИКИ // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 9-2. – С. 249-254;URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=10490 (дата обращения: 11.06.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»