Как образуется роса, иней, дождь и снег в природе. (реферат)

Образование росы, инея, дождя и снега - интересное географическое и физическое явление, которое с каждой точки зрения объясняется по-разному. Но для того чтобы лучше понять, что происходит в природе при этих явлениях, лучше обратиться к законам и формулам физики.

В атмосфере всегда есть водяной пар. Это происходит из-за непрерывного испарения воды с поверхности океанов, морей, рек и озер. В разных местах влажность воздуха различна из-за различия в климате и распределения внутренних вод на поверхности воды. Например, над поверхностью экваториальных морей влажность очень высокая, а над пустынями очень низкая. Хотя водяного пара мало в воздухе, но именно этот пар определяет погодные условия. Кроме испарения важную роль играет процесс конденсации. В природе конденсация водяного пара происходит по-разному: может образоваться роса или иней, выпасть дождь или снег.

Рассмотрим образование росы. Ее можно увидеть только ранним утром. В жаркий летний день с поверхности озер, рек, водоемов и растений происходит испарение воды. Ночью, когда температура падает и может достичь такого значения, при котором водяной пар становится насыщенным. Такая точка называется точкой росы. В это время насыщенный пар конденсирует и оседает на поверхность земли и на листьях растений. Поэтому росу мы можем увидеть только ранним утром, когда она еще не испарилась под действием солнечных лучей.

Образование инея похоже на образования росы, но отличие лишь в том, что роса появляется в жаркое время года, а иней - в холодное время, то есть зимой или поздней осенью. Во время оттепели влажность воздуха повышается. Если после этого температура станет меньше нуля по Цельсию, то сконденсировавшаяся вода будет замерзать и оседает на поверхности земли и растений. Иней, как и росу, можно наблюдать только утром из-за того, что ночью обычно холоднее, чем днем.

Осадки играют важную роль в круговороте воды в природе и в жизни животных и растений. Обычно они образуются так. Вода в больших количествах испаряется с поверхности океанов, морей, рек и озер, пар поднимается на несколько километров вверх. Температура там достаточно низкая, и пар конденсируется и превращается в мельчайшие капли, которые как бы плавают в атмосфере. Огромное количество этих капелек образуют облако. Под действием воздушных потоков они переносятся на огромные расстояния, иногда преодолевая несколько тысяч километров. В процессе своего движения они сталкиваются между собой, превращаясь в более крупные капли. Когда они достаточно вырастут, то упадут на землю в виде дождя.

Снег образуется аналогичным образом, но в холодное время, когда температура на высоте, где пар конденсируется, меньше нуля. При этом образуются не капли воды, а кристаллики льда.

Вы, возможно, видели маленькие капли воды на траве, растениях и деревьев сияющими в ранние часы утра. Эти капли воды называются росой. Довольно часто люди думают, что капли росы, подобно каплям дождя, падают на землю с неба в течение ночи, но это не так.

Капли росы образуются в результате конденсации водяных паров. Воздух вокруг нас содержит водяные пары. Горячий воздух содержит больше влаги, чем холодный воздух. На протяжении ночи, когда горячий воздух входит в контакт с небольшой холодной поверхностью, водяной пар, присутствующий в нем, конденсируется на холодной поверхности в виде капель. Эти крошечные капли воды называются каплями росы.

Процесс формирования росы можно увидеть на примере простого эксперимента. Возьмите стакан и поместите его на стол. Теперь положите лед или налейте ледяную воду внутрь стакана. Вы заметите, что через некоторое время на внешней поверхности стакана появились мелкие капли воды. Эти капли воды образуются в результате конденсации водяных паров, присутствующих в воздухе. Точно так же, когда деревья, растения и травы становятся холодными ночью, пары воды из воздуха конденсируется на них в виде росы.

Роса образуется больше, когда небо чистое и меньше при облачной погоде. Во время облачности деревья и растения недостаточно охлаждаются и, следовательно, меньше образуется конденсата.

Мир вокруг нас удивителен. Погрязнув в рутине повседневной жизни, мы слишком редко замечаем это. Однако не знать, как образуются роса, иней, дождь и снег, просто стыдно, потому что ответ на этот вопрос знают даже школьники.

Как образуется роса с точки зрения физики?

Образование капелек воды по утрам на траве и растениях долгое время волновало ученых. Этим вопросом занимался еще Аристотель. Однако представления ученых об этом природном явлении вплоть до XVIII века было ошибочным. Рассматривая, как образуются роса, иней, дождь и снег, исследователи считали, что это происходит примерно одинаково. Однако современная наука говорит нам, что это далеко не так. Для того чтобы разобраться, как же образуется роса, нужно сначала узнать кое-что о воздухе. И эта важная деталь состоит в том, что в нем содержится некоторое количество влаги. Причем в теплом воздухе ее больше, чем в холодном. Поэтому летом мы и можем наблюдать на листочках растений и траве росу. Воздух соприкасается с холодной поверхностью, что приводит к конденсации некоторой доли содержащейся в нем влаги. Причем температура поверхности должна быть ниже определенной величины. Ее называют «точкой росы». Она зависит от давления и некоторых других параметров.

Роса или нет?

В домашних условиях можно провести, например, такой опыт. Необходимо налить воду в стакан или металлический сосуд. Затем нужно добавить туда лед. Однако роса образуется не сразу, а только тогда, когда сосуд остынет до определенной температуры. Точно так и в природе. Влажный воздух соприкасается с холодной поверхностью, что приводит к образованию капелек росы. Земля и тропинки остывают значительно меньше, чем растения, поэтому на них ее не найти. Но не все, что мы наблюдаем утром на листьях и траве, является росой. Основная часть влаги выделяется самими растениями. Этот процесс начинается днем для того, чтобы защитить растения от жарких солнечных лучей. В некоторых районах Земли росы выпадает настолько много, что ее используют для водопоя животных.

Об инее

Это еще один вид осадков. На вопрос о том, как образуется иней, физика дает следующий ответ: в процессе десублимации газообразное вещество (в данном случае водяной пар) переходит в твердое состояние. Как мы уже говорили, в воздухе изначально присутствует влага. Деревья покрылись инеем вследствие того, что при оттепели происходит ее испарение, а потом, когда температура падает, все замерзает. Самым подходящим местом для образования красивых узоров является шероховатая поверхность с низкой проводимостью тепла, например, деревянная лавочка или открытая почва. Иней обычно появляется ночью, когда есть легкий ветерок. Он способствует тому, что влага во время испарения соприкасается с различными поверхностями. Чересчур ветреная погода, напротив, препятствует появлению иголочек инея.

Как образуется снег с точки зрения физики?

Без этого атмосферного осадка трудно представить зиму в средних широтах. Рассказывая, как образуются роса, иней, дождь и снег, нужно понимать, что последний представляет собой кристаллики льда. Они получаются в результате замерзания водяного пара. В облаках содержатся капли воды. Когда при низких температурах они замерзают, то образуются мелкие кристаллики льда. Во время падения они под воздействием ветра «склеиваются» друг с другом. Это и объясняет красивую форму снежинок. Каждая из них всегда имеет шесть лучей. Углы между ними могут равняться 60 или 120 градусам. Такая точность связана с особенностями конструкции молекулы воды. Двух одинаковых снежинок не бывает. Хруст, который мы слышим под ногами, проходя по заснеженным тропинкам, происходит из-за разлома кристаллов, из которых состоят хлопья этого атмосферного осадка.

С чем связан цвет снега?

Дети любят задавать разные вопросы об окружающем мире. Со временем люди перестают удивляться всему вокруг. Однако, отвечая на вопрос "как образуются роса, иней, дождь и снег", нельзя не заинтересоваться, почему последний кажется нам именно белым, ведь вода является прозрачной. И здесь на помощь приходит физика. Нас окружает электромагнитное излучение, большая часть волн которого недоступна невооруженному человеческому глазу. Солнечные лучи содержат видимый спектр, то есть семь основных цветов: фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый и красный. Если слить их вместе, то получится... белый. Если предмет поглощает световые волны, то мы видим его черным. Если же он их полностью отражает, то прозрачным. Например, так происходит со льдом или водой. Апельсин является оранжевым, потому что он поглощает все цвета, кроме этого. Снег отражает весь видимый спектр. Поэтому он видится нам белым, как и солнечный свет. Вода и лед имеют более гладкую структуру, поэтому кажутся прозрачными. Рассматривая, как образуется снег, с точки зрения физики, можно понять, что по своей структуре он состоит из множества кристалликов воды, каждый из которых отражает свет под разным углом.

Почему идет дождь?

Объяснить это атмосферное явление с точки зрения физики достаточно легко. Сам процесс похож на образование снега, с той лишь разницей, что дождь идет при более высокой температуре воздуха. Водяной пар испаряется и несется к облакам. На высоте температура воздуха гораздо ниже. Поэтому пар превращается в ледяные кристаллики. Затем падает под действием силы земного притяжения. Во время полета кристаллики попадают под воздействие теплого воздуха и размораживаются. Когда они достигают поверхности земли, они уже являют собой капли воды. Их и называют дождем. Под воздействием ветровых потоков тучи могут переноситься на значительные расстояния. Иногда они преодолевают тысячи километров. Если в пути тучи сталкиваются друг с другом, то они объединяются. Когда их масса становится слишком высокой, начинает идти дождь. Интересно, что капли имеют идентичную форму. Они различаются только размером. Бывают капли, которые достигают даже шести миллиметров в диаметре. При столкновении с землей они разбиваются, создавая множество мелких. Больше всего дождей можно наблюдать в регионах с жарким тропическим климатом.

Из-за чего потеют окна?

Существует несколько вариантов появления конденсата. Например, он может появляться исключительно утром или только в зимнее время года. Отдельно нужно рассматривать ситуацию, когда вода скапливается на подоконнике. Или потеет окно в одной комнате, а в других этого не происходит. Появление конденсата идентично по своей природе процессу образования росы, который мы обсудили в начале статьи.

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Как образуется роса? В воздухе содержится определенное количество влаги. Теплый воздух содержит больше влаги, чем холодный. Когда воздух соприкасается с холодной поверхностью, часть его конденсируется, и влага, содержащаяся в нем, остается на этой поверхности. Это и есть роса. Температура такой прохладной поверхности должна быть ниже определенной величины, при которой образуется роса. Эта величина называется "точкой росы". Роса не образуется на земле или тропинках, так как они долго сохраняют солнечное тепло. А на траве или растениях, которые остыли, роса образуется. Но только незначительная часть влаги, которую мы наблюдаем на растениях утром, является росой. Основная часть влаги (а иногда и вся влага) произведена самим растением.

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Как образуется иней? Иней образуется из маленьких кристалликов замерзшей воды. Когда воздух охлаждается до 0° С, содержание влаги в нем уменьшается. Избыток воды собирается на поверхности предметов. Когда температура опускается ниже 0° С, вода кристаллизуется. То есть кристаллики льда покрывают поверхность воды. Белый иней, который часто называют "изморозью", бывает двух видов: гранулированный и кристаллический. Гранулированный иней - это просто замерзший туман. Кристаллический иней образуется из водяных паров воздуха.

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Роса - сложное природное явление, объяснить которое пытались с древних времен. Еще во времена Аристотеля считали, что роса выпадает так же, как и дождь. Но чтобы понять, что такое роса на самом деле и как она появляется, нужно знать кое-что об окружающем нас воздухе.

Алмазы на траве

Как известно, в воздухе содержатся водяные пары, и чем выше температура воздуха, тем больше в нем паров. Когда воздушные массы остывают, все лишние пары оседают, преобразовываясь в капли воды. И благодаря таким перепадам температур в дневное и ночное время выживают обитатели пустыни.

В научном определении что такое роса? Это не просто капли воды, а атмосферная влага, которая из-за охлаждения оседает водяными каплями на поверхности. Именно при создании таких условий происходит формирование капелек воды. Чтобы лучше понять, что такое роса и как она образуется, стоит рассмотреть весь процесс на примере. Как известно, в течение дня все предметы нагреваются, а после остывания воздуха начинают отдавать тепло в окружающую среду.

Нагреву подвергается все: трава, земля, камни, деревья, творения рук человека - металлические, пластиковые предметы и т. д. Каждый из предметов, проводящих тепло, является отличным местом для формирования росы. Однако больше всего росы оседает на тех, которые остывают быстрее, например на металлических изделиях. Они остывают быстрее, чем те же камни, которые считаются аккумуляторами тепла.

Чтобы понять, как образуется роса, следует разобраться с еще одним понятием. Для него характерно событие, когда водяной пар становится очень насыщенным. Чем сильнее будет это насыщение, тем меньшим должен быть перепад температур, чтобы выпала роса.

Точка росы - это температура воздуха, до которой он должен охладиться при влагодержании, чтобы выпали капельки воды. Температурные колебания между ночными и дневными температурами показывают, какой объем влаги будет выделяться.

Виды росы

Испарения на планете происходят постоянно, поэтому в воздухе всегда есть пар. Его количество зависит от климата и времени года. Чем сильнее будет насыщение парами воздуха, тем в результате больше выпадет росы. И если утром температура воздуха будет отрицательной, то капельки превращаются в иней - замерзшую росу. Она напоминает колючие тонкие снежинки, покрывающие неравномерным слоем растения. Обычно такое явление говорит о первых заморозках.

При слабом морозе кристаллы воды имеют форму шестиугольника, при среднем - пластинок. Если же мороз сильный, то роса выглядит в виде тупоконечных иголок. Замерзшая роса позволяет установить температуру, которая была ночью. К примеру, если утром она была около +2 °С, то точка росы составит примерно -7 °С.

Появление капель

Капельки появляются в те моменты, когда насыщенный влагой воздух попадает на прохладные растения или почву, которые после захода Солнца отдают атмосфере набранное за день тепло. Из-за этого процесса их температура по вечерам начинает резко падать. В этот момент находящийся у земной поверхности воздух охлаждается не так быстро, а постепенно. Он медленно начинает подниматься вверх, повышая влажность теплого воздуха. Когда последний перенасытится парами, то начинает избавляться от «лишнего».

Когда температура воздуха сильно падает, а вода больше не может растворяться в атмосфере, она начинает выпадать в осадок. И чем ниже температурные показатели, тем быстрее пары превращаются в капли росы.

Влияет на точку росы относительная влажность воздуха. В воздухе с высоким процентом относительной влажности она всегда выше, чем в сухом. Приведем примеры ее показателей при температуре 20 °С и разной влажности:

• при 50 % - точка росы будет 8,7 °С;
• при 30 % - 1 °С;
• при 85 % м 17 °С;
• при 100 % она будет полностью совпадать с температурой воздуха, т. е. 20 °С.

Расчеты описываемого понятия проводят при помощи специальной таблицы, а показатели уровня влажности и температуры для этого определяют специальными приборами. Полученные данные позволяют безошибочно определить точку росы.

Изменения пара

Из всего сказанного, можно сделать вывод, что роса - такое состояние пара, при котором излишки влаги оседают на любые предметы, растения и грунт. Преобразование пара в росу происходит в тот момент, когда атмосфера больше не может его впитывать. Сначала капельки образуются в низких местах, где уже остыл грунт и растения. Там сразу формируются мелкие капельки, которые можно заметить на тонких волосках растений. Затем эти капельки становятся больше. А после охлаждения атмосферы они начинают налипать на мелкие частички пыли, образуя туман.

Ученые доказали, что роса - такое уникальное явление, которое позволяет растениям получать влагу в засуху. Благодаря этим маленьким капелькам живут обитатели пустынь, насыщаются влагой растения. Росой мы любуемся каждое утро, ведь она позволяет совершенно иначе посмотреть на мир, а с наступлением первых заморозков, когда капельки влаги превращаются в иней, человек радуется его необычной красоте и затейливости.