Секреты дождя: почему формируются капли разного размера
Французские исследователи в 2009-м объяснили, почему капли одного дождя отличаются по размеру. В последующие годы исследователи отвечали на новые вопросы об этом атмосферном явлении. Они, например, объяснили причину появления специфического «дождевого» запаха, и почему осадки отличаются по интенсивности.
О многих атмосферных процессах людям известно со школы. Дождь идет из-за накопления в воздухе водяных паров. Из-за изменения температуры они превращаются обратно в жидкость, которая под собственным весом становится дождем. Наблюдая за каплями, человек мог заметить отличия в размерах. Долгое время считалось, что они возникают из-за столкновений и слияний отдельных частиц воды. Исследователи из Университета Экс-Марсель поставили эту гипотезу под сомнение, и нашли более интересное объяснение.
Эффект «парашюта»
Облака содержат примерно одинаковые капли. Но во время дождя их размер варьируется в пределах 1-5 мм. Чтобы понять причины таких отличий, Эммануэль Виллермо, Бенджамин Босса и их коллеги изготовили конструкцию, имитирующую выпадение осадков. На капли воды снизу дули потоки воздуха. Так ученые воссоздали их падение с высоты около километра. Замедленная съемка показала, что происходит с каплями.
Под действием воздуха водяной шарик, вышедший из облака, сплющивается и постепенно выгибается вверх. Получившийся «парашют» разрывается, не выдержав давление потока. Так появляются разнокалиберные капли.
Подобная модель поведения капель не стала открытием. Она использовалась в других контекстах, вроде описания процесса сгорания топлива в двигателе. Но для анализа дождя ее применили впервые. При этом, объяснили авторы, выводы исследования не приведут к изменениям алгоритмов прогнозирования погоды.
Почему идет дождь разной силы
Ученые регулярно находят новые ответы на вопросы об осадках. В 2015-м команда Массачусетского технологического университета объяснила, как появляется характерный запах после дождя. Капли, формирующие «мини-лужи», поднимают в воздух множество частиц, создающих «мокрый» аромат. Дождь тревожит также лежащие на земле патогены, но случаи заражения таким путем не зарегистрированы.
Метеорологи также объяснили, почему меняется интенсивность дождя. Для ливня требуется большая концентрация влаги и быстрые потоки воздуха (50-60 км/ч), движущиеся вверх. В результате формируются высокие, насыщенные облака. Когда ветер не может удерживать скопившиеся капли, начинается ливень.
Холодные медленные потоки и сухой воздух формируют тонкие облака. Из-за слабой поддержки капли начинают падать, не успев вырасти. Так возникает мелкий, но, в отличие от ливня, затяжной дождь.
