Механизм образования дождевых облаков

Механизм образования дождевых облаков
««…выяснилось, что из облачка может
вылиться иной раз в десять раз больше воды,
чем было в нем к началу дождя…
Да и облако, окончив свою «дождевальную»
деятельность, оказывается куда более тяжелым,
густым, синим, куда большим по величине,
чем час назад, когда бросило на землю
первые капли. Что же происходит? Откуда взялась
в небесной лейке эта «лишняя» влага?
…Ученые говорят: облако обладает
удивительной способностью «подсасывать» из
окружающего воздуха пары воды,
конденсировать их и проливать на землю в виде дождя.
Но ни математически описать, ни даже
в деталях объяснить такой механизм
они пока не могут»
(М.В.Васильев, «МАТЕРИЯ», изд. «Советская
Россия», 1977 г., стр.19)
Известно, что при испарении микроскопические частицы влаги заполняют
межмолекулярные «ячейки» воздуха, расширяют их, частично вытесняя молекулы газов.
Повышается атмосферное давление.
На определенной высоте, где температура способствует конденсации, при возникновении
турбулентного движения воздушных масс, микроскопические частицы влаги сливаются в
более крупные – капли, которые дислоцируются где реже, где гуще, поскольку
турбуленция – вещь хаотичная. Таким образом, внутри воздушно-паровой среды из
материала второй компоненты образуются «затравки» дождевых облаков.
Естественно, что капли воды в «затравке» совокупно занимают меньший объем, чем они
занимали, находясь в парообразном состоянии.
В результате относительного изменения объемов, вызванного каплеообразованием, вокруг
«затравки» и внутри ее давление понижается. Воздух, насыщенный парами влаги, под
действием возникшего перепада давлений центрогенно, со всех сторон и менее
интенсивно – сверху, устремляется к «затравке», где встречается с каплями воды,
фильтруется через них от принесенной влаги и облегченный вытесняется вверх. Так
возникает устойчивый центрогенез, формирующий дождевое облако. Происходящее при
этом трение молекул воздуха о молекулы воды создает в нем (облаке) разность
потенциалов статического электричества.
Капли дождя до определенного момента не имеют возможности упасть на землю, потому
что сила их тяжести уравновешивается центрогенным течением влажного воздуха снизу.
В процессе центрогенеза капли наращивают свою массу, становятся тяжелее и перестают
уравновешиваться центрогенным течением. Облако проливается дождем.
Если при этом испарение с поверхности земли продолжается, т.е. воздух еще достаточно
насыщен влагой, то облако, пролив тяжелые капли, на какое-то время «запирается»
центрогенным течением. Дождь прекращается. И начинается снова, когда капли
достигают «критической» массы. Многие ведь наблюдали, как из темной тучи в начале
падают крупные капли, затем – небольшой перерыв, и уж потом начинается настоящий
дождь.
Непрерывный, затяжной дождь свидетельствует об установившемся равновесии между
излиянием и воспроизводством капель.
В излившемся дождем облаке, давление становится еще меньше, что приводит к более
интенсивному центрогенному притоку к нему насыщенного влагой воздуха. Облако
увеличивается в объеме, становится тяжелее.
Как только прекратится испарение и весь влажный воздух, втянутый в сферу
центрогенного течения пройдет через облако, исчерпает себя и центрогенез. Все капли,
тяжелее воздуха, упадут на землю, т.к. их ничто уже не уравновешивает.
Нет необходимости описывать происходящий процесс математически, однако, очевидно,
что здесь в открытом пространстве, внутри находящейся в гидростатическом равновесии
воздушной среды, в силу изложенных обстоятельств, проявляет себя известный «принцип
Бернулли», в конечном итоге иллюстрирующий второй закон Ньютона. Поэтому в
формулах должны фигурировать разность между атмосферным и внутриоблачным
давлением на данной высоте, под действием которой масса влажного воздуха получает
ускорение, а оно в свою очередь увеличивается пропорционально квадрату радиуса
сферы, в которой среда по линиям тока, направленным к центру облака, задействована в
центрогенном течении.
Отсюда, если известна влажность воздуха, нетрудно вычислить количество вносимой в
облако влаги за единицу времени, а при известных данных об интенсивности и
длительности испарения можно запрограммировать весь дождевой режим облака и время
его существования.
Зная механизм образования дождевых облаков, можно научиться надежно управлять
этими процессами.
Быбин Геннадий Степанович,
Быбин Юрий Геннадьевич
г.Красноярск – 99,
ул.Республики, 46, кв.81.
Перепечатка запрещена (с)