"почему зимой идет снег, а летом-дождь"

X Региональный конкурс молодых исследователей

 «Ступень в науку»

Направление: «География»

Тема: « Почему летом идёт дождь, а зимой снег?»

                                                                                                 Автор работы:

                                                                                        Давыдов Тимур.

                                                                                         Место выполнения работы:

                                                                                       СОШ  п. Мизур,2класс.

                                                     Научный руководитель:

Кучиева Лилия Николаевна

                                                учитель начальных классов.

                                                п. Мизур  2012-2013

Оглавление:

1.    Введение.                                                                                       3

2.      Основная часть.                                                                           5

2.1.    Три состояния воды.                                                                  5

 2.2.   Лабораторная работа.                                                               6

2.3.   Как образуется дождь?                                                               7

2.4.   Как образуется снег?                                                                  7

3.     Сказка о капельке. Круговорот воды в природе.

3.1.   Сказка о капельке .                                                                     9

3.2.   Круговорот воды в природе.                                                   10

4.      Заключение.                                                                              13                                                                            

5.     Библиографический список.                                                             15                                                                

Введение.

С приходом воды появляется жизнь. Пропала вода – и жизнь становится невозможной. Потому что вода – эликсир жизни. Подарив людям воду, природа дала нам бесценное богатство. Почти всё живое на земле не может обойтись без воды. Звериные тропы в лесу ведут к водопою. Птицы летят к рекам, озёрам. Для многих живых организмов вода-дом! Жадно «пьёт»  воду каждое деревцо, каждая травинка. Поглядите,  как начинает зеленеть травка после каждого дождя и как желтеет, а затем засыхает и гибнет в засуху, когда нет воды. Тысячи лет может пролежать в сухой земле зерно. Но придёт вода – и зерно прорастёт. Безжизненны и страшны пустынные степи. Но стоит провести воду – и они превращаются в цветущий сад.

Человек за 1 день потребляет 2 литра воды. Человеческое тело «наполнено водой». Например, в теле человека весом 70 кг, вода составляет 49 кг.

Знаете ли вы, что за одни сутки через наши почки прогоняется 100 кг жидкости; через наше сердце проходит около 5 000 кг крови, т.е. в 150 раз больше массы нашего тела. В среднем за свою жизнь при её продолжительности в 70 лет человек потребляет и выделяет около 80 000 кг воды. При потере воды у человека повышается температура тела, краснеет кожа, учащаются сердцебиение и дыхание, появляются слабость и головокружение, при большой потере воды человек может даже умереть.

Вода в организме постоянно обновляется. В кактусах полное обновление воды происходит в течение 28 лет, у черепах – за один год, у верблюдов – за три месяца, у человека – за один месяц. Без воды человек может прожить только три дня, в то время как без пищи 30-50 дней.

 Мы никогда не будем иметь больше воды, чем имеем сейчас. Вода — единственная субстанция, которая встречается в природе в трех формах: твердой (лед), жидкой и в виде газа.

Когда я видел дождь или снег, я всегда задумывался: «отчего же зависит то, что летом идёт дождь, а зимой снег?»  И чтобы ответить на этот вопрос, я решил провести исследование.

 Исходя из цели, мною поставлены задачи:

 Изучить литературу по этому вопросу.

 Проконсультироваться с научным руководителем.

 Выполнить лабораторную работу.

 Понаблюдать за природой.

 Рассказать об этом одноклассникам.

2.Основная часть.  

Для того чтобы ответить на главный вопрос нашего доклада, давайте сначала поговорим о воде, ведь и дождь и снег состоят из воды.

 Когда ученые пытаются найти жизнь на других планетах, они часто задают вопрос: «А есть ли там вода?» Как мы знаем, без воды жизнь существовать не может.

2.1.Три состояния воды.

Вода — это жидкость без вкуса, запаха, цвета, которая входит в состав всех живых существ. Она имеется и в почве и в воздухе.

Живые организмы потребляют только ту пищу, которая растворена в воде. Живые ткани в основном состоят из воды.

Вода имеет три основных состояния: жидкое (ее обычное), твердое (лед), и газообразное (водяные пары). Состояние воды зависит от ее температуры: При 0° С вода из жидкого переходит в твердое состояние, или замерзает. При температуре 100° С вода из жидкого переходит в газообразное состояние. Такой переход из видимого в невидимое состояние называется «испарение».

 Наиболее наглядно превращение воды можно проследить, если поставить на огонь кастрюльку со снегом. При нагревании снег начинает таять, превращаясь в воду, а затем, когда вода закипит, мы увидим, как из кастрюльки начнёт подниматься пар.

 2.2 Лабораторная работа.

 Чтобы посмотреть на практике, как именно это происходит моя учительница Лилия Николаевна, предложила мне провести настоящую лабораторную работу:

Оборудование: шпатель, пробирки, штатив для пробирок, воронка, спиртовка, спички. Лед, снег.

Техника безопасности. Следует соблюдать правила безопасности  работы  с огнем и спиртом.

                                   Ход работы:

Опыт № 1.

Возьму шпателем кусочек льда, положу его в пробирку. Закреплю ее.

Зажгу спиртовку. Лед превратился в воду.

 Вывод: лед – одно из состояний воды!  

Опыт № 2.

Я продолжал нагревать воду и заметил, что вода в пробирке стала  кипеть.  Вскоре я заметил, что из пробирки идет пар, а воды стало меньше.

Вывод: пар – одно из состояний воды!

  Опыт № 3.

Затем я стал нагревать снег. Он тоже превратился в воду.

Вывод: снег – одно из состояний воды!

Тогда я задумался: «Так почему зимой идет снег, а летом дождь?

2.3. Как образуется дождь?

Когда мы смотрим на небо и видим там чёрные тучи, мы думаем, что скоро пойдет дождь. И мы склонны думать, что тучи — это единственное, что нужно для того, чтобы пошел дождь. Но на самом деле это не так. Чтобы пошел дождь, необходимо взаимное влияние Солнца, Земли и атмосферы. Процесс начинается тогда, когда Земля согревается Солнцем. Это вызывает превращение воды в океанах, озерах и реках в водяной пар. Водяной пар смешивается с воздухом и поднимается вверх. Подымающийся теплый воздух приносит водяной пар в атмосферу. Здесь он распространяется и остывает. После этого теплый воздух отдает часть своего груза невидимого водяного пара, и так образуются облака.

Внутри тучи крошечные капельки постепенно становятся все больше и больше по мере того, как они собирают все больше влаги. Наконец капли становятся такими большими, что уже больше не могут удерживаться наверху воздушными течениями, и выпадают на землю в виде дождя.

А теперь давайте посмотрим, почему дождь идёт не всегда. Обычно для того, чтобы пошел дождь, необходимо движение теплых воздушных масс навстречу холодным или наоборот. Теплые воздушные массы содержат облака и влагу, и когда эти теплые массы охлаждаются холодными массами, образуются капельки воды, которые выпадают в виде дождя. Поэтому предсказания погоды всегда упоминают о движении воздушных масс. Они подсказывают нам, будет дождь или нет.

2.4.  Как образуется снег?

Снег — это не что иное, как замерзшая вода. Однако в таком случае, почему же он не похож на лед?

Снег образуется при замерзании водяного пара, содержащегося в атмосфере. Вначале появляются крошечные кристаллики, чистые и прозрачные. Следуя за воздушными течениями, они перемещаются в воздухе во всех направлениях.

Постепенно, эти кристаллики «приклеиваются» друг к другу, пока их не наберется сотня или даже больше.

 Когда размеры смерзшихся льдинок оказываются достаточно большими, они начинают медленно опускаться к земле. Эти скопления льдинок мы и называем снежинками.

Некоторые из кристалликов льда имеют игольчатую форму, другие — плоскую, однако в любом случае у каждого из них оказывается 6 граней. Любопытно, что устройство снежинок совершенно одинаково. Однако в то же время нельзя найти две снежинки с абсолютно одинаковым узором.

Знаете ли вы, что снег не всегда бывает белым? Во многих регионах мира людям приходилось видеть его красным, зеленым, голубым и даже черным!

 Причиной подобного разнообразия цветов являются крошечные бактерии, грибки, а также пыль, содержащиеся в воздухе и поглощаемые снежинками, когда те опускаются на земную поверхность.

Поскольку в снегу между отдельными снежинками имеются большие промежутки воздуха, он плохо проводит тепло. Вот почему снежное «одеяло» может защищать корни растений от морозов. Это же свойство снега используют эскимосы, строя из него себе жилище — иглу.

Откуда же берутся кристаллики льда в облаках? Они образуются из водяного пара. Помните, как в холодную погоду намерзает иней на воротнике или на варежке, если на нее подышать?

В снежинках скрывается великая тайна. В самом деле, не волшебно ли это: пар из чайника, дым из труб - все это лохматое и бесформенное, поднявшись наверх, в облака, и претерпев какое-то превращение, сыплется к нам обратно не бесформенными комками, не скучной пылью, а в виде кружевных шестиугольных кристаллов.

Как будто сама Природа хочет намекнуть нам, что в основе ее лежит не хаос, не беспорядок, а какие-то очень точные и красивые математические законы.

3.Сказка о капельке.  Круговорот воды в природе.

       3.1. Сказка о капельке.                                                  

И, наконец, ответим на главный вопрос, почему летом идёт дождь, а зимой снег?

А для этого я расскажу вам сказку о путешествии маленькой капельки:

Жила–была маленькая капелька со своими сёстрами в большой маме–туче. Летели они однажды над океаном, и туча с каждым часом становилась всё больше и больше. И вот она стала такая огромная, что не могла удержать всех сестричек. И наша капелька полетела вниз. Летела она долго, и плюхнулась на большой зелёный лист. Вокруг было лето. И было так жарко, что капелька немедленно начала испаряться. Через некоторое время она снова была у мамы–тучки. Не успела она поздороваться, как поднялся сильный ветер и унёс тучу далеко–далеко. «Ой! Какая я стала красивая!» - воскликнула капелька, у которой появилось белое, ажурное платье. А тучка опять выросла, и снова стала такой большой, что все капельки, которые стали снежинками, полетели вниз.
На этот раз было очень холодно, потому что здесь была зима. Наша знакомая приземлилась на верхушку огромной ёлки. Вокруг всё было усыпано такими же, как она, снежинками. Но у каждой было своё неповторимое платье.
«Оставайся с нами! У нас тут весело!» — сказали красавицы. И наша снежинка провела на земле всю зиму. А весной выглянуло солнышко, снежинка превратилась в капельку, она испарилась и вернулась к маме–тучке.
«Мама, так кто же я капелька или снежинка?» — спросила дочка.
«Летом тепло, ты капелька, и проливаешься на землю дождем, а зимой холодно, ты замерзаешь и становишься красавицей-снежинкой», — ответила мама.
«Интересно, кем я буду в следующий раз?» - задумчиво спросила дочка, и они полетели дальше гулять над океаном.

3.2  Круговорот воды в природе.

Круговорот  на Земле, непрерывный замкнутый процесс перемещения воды в атмосфере, гидросфере и земной коре, состоящий из испарения, переноса водяного пара в атмосфере, конденсации пара, выпадения осадков, стока. В этом едином процессе происходит непрерывный переход воды с земной поверхности в атмосферу и обратно.

Вода — очень подвижная жидкость. Кроме того, в земных условиях она легко переходит из одного состояния в другое: испаряется, замерзает, плавится. Именно поэтому вода — вечный путешественник. С поверхности рек, озёр, морей в любое время года в воздух непрерывно поднимаются невидимые водяные пары. Подхваченные ветром, они рассеиваются в безбрежном воздушном океане.

Чем выше температура воздуха, тем больше в нём может быть воды в виде пара. Однако количество водяных паров в воздухе не может расти безгранично: при любой температуре всегда наступает такой момент, когда воздух насыщается водяными парами. При 20 градусах мороза, например, в одном кубическом метре насыщенного водяными парами воздуха содержится 1 грамм паров, при нуле градусов — 5 граммов, а при 20 градусах тепла— 17 граммов. Если в насыщенный воздух продолжают поступать водяные пары, то начинается сгущение или конденсация пара в кристаллики, или в капельки воды. То же самое произойдёт, если насыщенный при определённой температуре водяными парами воздух станет остывать, — пар сгущается, и образуется облако. Капельки воды, образующие облака, очень малы — диаметр их не превышает тысячной доли сантиметра. Выпавший зимой снег в массе своей лежит до весны, пока яркие солнечные лучи не превратят его в шумные, быстро бегущие ручьи. Тысячи ручейков, собираясь вместе, бегут к реке. Начинается весенний паводок. Бывают годы, когда снег тает за несколько дней. Тогда особенно сильно разливаются реки. Маленькие, часто пересыхающие, в сухое летнее время речушки превращаются в бурные, грозные по своей силе потоки. А большие реки, выходя из берегов, разливаются на десятки километров. Не вся вода, выпавшая на землю в виде осадков, уносится реками в моря. Часть её снова испаряется, а часть просачивается сквозь почву. Достигая водонепроницаемого слоя (например, слоя глины, гранита, мрамора), она течёт по его скату . Некоторая часть подземных вод снова быстро находит выход к поверхности земли; тогда появляются холодные ключи. Их воды, вливаясь в ручьи и реки, заново начинают свой путь по земле, а испаряясь — в атмосфере. Другая же часть просочившихся сквозь почву вод проникает по трещинам пород всё глубже и глубже в недра земли. Достигнув слоев с высокой температурой, вода превращается в пар; пар поднимается вверх, снова сгущается в воду, чтобы опять начать свой подземный круговорот, или же выходит на поверхность в виде горячих источников. Проследить весь путь, совершаемый водой в природе, трудно, во-первых, из-за его чрезвычайной сложности, а во-вторых, благодаря многообразию, тех условий, в которых может находиться в природе вода. Если бы можно было последовать за частицей воды всюду, где она только бывает, то мы совершили бы одну из самых увлекательных экскурсий, какие только можно себе представить.  Количество воды, участвующей в круговороте, общий контур которого мы только что наметили, поистине грандиозно. Достаточно сказать, что за один год в воздух поднимается около 400 тысяч кубических километров воды в виде пара. Мы уже знаем, что площадь суши почти в три раза меньше площади океана. Казалось бы, что и испарение воды с суши должно быть в несколько раз меньше, чем с поверхности водоёмов. Но если учесть, что вода испаряется и растительным покровом и что общая поверхность листьев в десятки раз превосходит площадь занимаемой растениями земли, то как будто очевидно, что суша должна испарять воды не меньше, чем водоёмы. В действительности же испарение с суши едва составляет одну пятую часть всей поступающей в атмосферу воды. Объясняется это тем, что испарение в водных бассейнах происходит не со спокойной, ровной поверхности; оно ускорено действием ветров, вызывающих образование волн и брызг. Однако не вся вода одинаково интенсивно участвует в круговороте. Нижние холодные слои воды морей и океанов, представляющие собой спокойную массу, не принимают почти никакого участия в круговороте воды. На многие тысячелетия остаётся неподвижной и та часть воды, которая при формировании земной коры была включена как химическая составная часть в различные минералы или заполнила пустоты в горных породах. Эта вода освобождается лишь постепенно, благодаря геологическим изменениям и деятельности самого человека.

Заключение.

Самое главное вещество на Земле — вода. Во-первых, потому, что человеческая жизнь без нее невозможна, а во-вторых, потому, что ее очень много. Больше, чем всего остального. Вода растекается по всей Земле огромными океанами и маленькими лужицами. Она льется на нас дождем и падает снегом, проплывает над нами в виде облаков, в ней мы моемся, купаемся, плаваем, бегаем и катаемся по ней на санках, коньках и лыжах. Воду мы пьем и едим, потому что она входит в состав всех живых организмов. Да и сами мы больше чем наполовину состоим из неё.

Вода — это единственное известное нам вещество, которое встречается на поверхности Земли в жидком, твердом и газообразном состояниях. Вода в жидком состоянии — это обычная вода. В твердом состоянии — это лед или снег. А в газообразном состоянии — это водяной пар. И все эти её превращения зависят только от температуры. Поставь ковшик с водой в морозильник и забудь про него — а через несколько дней найдешь в морозильнике этот ковшик и не поймешь, что же это в ковшике такое странное: твердое, без вкуса и запаха? А это — бывшая вода. Но если этот ковшик поставить на огонь, то вода закипит и начнет превращаться в пар. Попробуй вовремя не выключить огонь — так вся вода и испарится неизвестно куда. В жидком состоянии молекулы воды соединены не очень крепко, поэтому она течет, куда хочет или может, и принимает форму любого сосуда, в который ее наливают. В твердом состоянии вода оказывается, когда замерзает. Ее молекулы при этом начинают крепко держаться друг за друга. Поэтому лед, пока он не растает, будет вести себя как любое твердое вещество, то есть будет сохранять свою форму. В газообразное состояние вода переходит при нагревании. Молекулы пара при этом разбегаются довольно далеко друг от друга, из-за этого их и невозможно удержать в том же ковшике, в котором так легко было удержать воду. Молекулы пара обязательно разлетятся из ковшика по всей комнате, и их будет совершенно невозможно собрать обратно. Молекулы — это мельчайшие частички вещества. Каждая молекула какого-нибудь вещества обладает всеми свойствами этого вещества. Но если кому-нибудь не нравится слово «молекула», то он может вместо этого сложного слова говорить просто: «частички». Со всеми тремя состояниями воды мы сталкиваемся и летом, и зимой, и весной, и осенью, когда выпадают осадки: дождь, снег, град, туман, роса или иней.

Выводы:

Занимаясь исследованием этого вопроса, я выяснил что:

1. Дождь – это атмосферные осадки, выпадающие из облаков в виде капель воды.

2. Снег образуется при замерзании водяного пара в атмосфере.

3. Когда тепло, атмосферные осадки выпадают в виде капель воды – идёт дождь, а зимой, когда холодно, водяной пар в атмосфере замерзает и выпадает на землю в виде снежинок – идёт снег.

   Библиографический список:

1. Энциклопедия «Потому. ру» вместе познаём мир.
2. Энциклопедия «Юный эрудит».

Издательство «Эксмо», 2007г.

3. Колпакова В. О. «Занимательное природоведение для малышей». Издательство: «Белый город», 2008г.
4. Шалаева Г. П. «Природоведение». Издательство: «Эксмо» 2006г.