ГЕОМЕТРИЯ ДОЖДЯ И СНЕГА

Атмосферные осадки – это вода в жидком или твердом состоянии, которая выпадает из облаков или осаждается из воздуха на землю или другие предметы. Из облаков могут выпадать следующие осадки: снег, дождь, град, морось, крупа. Из воздуха осаждаются: иней, роса, гололед, изморозь. Различают два вида осадков – ливневые и обложные. Ливневые осадки связаны с холодными фронтами, обложные – с теплыми. Осадки – это одно из звеньев, которое отвечает за влагооборот на земной поверхности. Важные элементы круговорота воды в природе – это испарение и конденсат.

Для измерения осадков применяются специальное оборудование: дождемеры, осадкомеры на метеорологических станциях. При помощи радиолокации определяют большие площади выпадающих осадков. Они измеряются толщиной слоя выпавшей воды в миллиметрах. В пустыне и в высоких широтах ежегодно выпадает около 250 мм осадков. На всем земном шаре в среднем выпадает 1000 мм осадков в год.

Определяющими характеристиками климата является среднемесячное, сезонное, годовое, многолетнее количество садков, а также их распределение по всей земле, повторяемость, годовой и ежедневный ход и интенсивность. Все эти характеристики рассматривались в трудах следующих авторов Е.В. Жданова, Е.В. Козис В.В. Костина.

Общее количество осадков, достигающих почвы за определенный период времени, выражается высотой слоя, которым они покрыли бы горизонтальную проекцию земной поверхности при условии, что та часть

осадков, которая выпала в виде снега или льда, растаяла. Количество выпавшего снега измеряется также высотой слоя свежевыпавшего снега, покрывающего ровную горизонтальную поверхность. Главная цель любого метода измерения осадков заключается в получении измерений, репрезентативных для той территории, к которой относятся измерения.

Гидрология предъявляет строгие требования к точному измерению осадков. Поэтому важными факторами являются выбор места для установки осадкомерного поста, его тип и расположение, а также предотвращение потерь, вызванных испарением, воздействием ветра и разбрызгиванием.

1.ТЕОРЕТИЧЕСИКИЕ ОСНОВЫ ОБРАЗОВАНИЯ ФОРМЫ ДОЖДЯ И СНЕГА

1.1. Атмосферные осадки-сущность основных понятий

Атмосферные осадки - это вода, выпадающая из облаков или непосредственно из воздуха в жидком или твёрдом состоянии.

Атмосферные осадки - влага, выпадающая из облаков или из воздуха в жидком либо твёрдом состоянии.

К атмосферным осадкам относятся дождь, снег, град, роса, туман, иней.

Образование осадков зависит от суточных колебаний температуры воздуха в тропосфере (роса, иней, туман) или разницы температур в нижних и верхних слоях тропосферы (дождь, снег, град).

К жидким осадкам относятся дождь, роса, туман, к твёрдым снег, град, иней. Количество осадков измеряют толщиной слоя воды в миллиметрах (мм). Для этого используют прибор - измеритель осадков. Он состоит из дождемерного стакана с делениями. Твёрдые осадки перед измерением размораживают. Толщину снега измеряют снегомерной рейкой.

Дождь, снег, град выпадают непосредственно из облаков.

Мельчайшие капельки воды, содержащиеся в облаках, в определённых условиях сливаются друг с другом, постепенно увеличиваясь. Облако темнеет, капельки воды не могут больше удерживаться в воздухе и падают на землю. Идёт дождь. Если облака состоят из кристалликов льда, то образуются снежинки и идёт снег. Во время дождя относительная влажность воздуха превышает 90%.

По характеру выпадения осадки бывают обложные (продолжительный дождь или снегопад),ливневые (кратковременный дождь или снегопад), моросящие (маленькие капельки воды или ледяные иголочки).

Град - это крупинки снега, покрытые корочкой льда. Почему он бывает только летом? Оказывается, град выпадает из кучевых облаков, которые с тёплым воздухом поднялись на высоту 10 км. Он образуется в облаках во время перемещения восходящих потоков воздуха в тёплое время года. Капельки воды в этих условиях, попадая на большую высоту, замерзают и превращаются в кристаллики льда. Во время падения они увеличиваются в размерах при встрече с каплями переохлаждённой воды. Размеры градинок бывают от долей миллиметра до куриного яйца. Град приносит большой вред: уничтожает посевы, ломает ветки фруктовых деревьев, повреждает крыши домов и даже убивает мелких животных.

Осадки, выпадающие непосредственно из воздуха, - это туман, роса, иней.

Туман возникает у поверхности охлаждённой земли при условии понижения температуры воздуха. В холодном воздухе водяной пар конденсируется в мелкие зависшие капельки воды. Вот почему туман бывает утром, когда поверхность земли ещё не успела прогреться.

Роса выпадает летней ночью в ясную погоду, когда воздух соприкасается с охлаждённой земной поверхностью и оставляет на ней влагу. Если поверхность и предметы на ней охлаждаются до температуры ниже 0 °С, то образуется иней. Он бывает осенью или ранней весной.

1.2. Классификация осадков

Осадки, выпадающие на земную поверхность можно классифицировать следующим образом:

Обложные осадки

Характеризуются монотонностью выпадения без значительных колебаний интенсивности. Начинаются и прекращаются постепенно. Длительность непрерывного выпадения составляет обычно несколько часов (а иногда 1-2 суток), но в отдельных случаях слабые осадки могут длиться полчаса-час. Выпадают обычно из слоисто-дождевых или высоко-слоистых облаков; при этом в большинстве случаев облачность сплошная (10 баллов) и лишь изредка значительная (7-9 баллов, - обычно в начале или конце периода выпадения осадков). Иногда слабые кратковременные (полчаса-час) обложные осадки отмечаются из слоистых, слоисто-кучевых, высококучевых облаков, при этом количество облаков составляет 7-10 баллов. В морозную погоду (температура воздуха ниже −10…−15°) слабый снег может выпадать из малооблачного неба.

Дождь - жидкие осадки в виде капель диаметром от 0,5 до 5 мм. Отдельные капли дождя оставляют на поверхности воды след в виде расходящегося круга, а на поверхности сухих предметов - в виде мокрого пятна.

Переохлаждённый дождь - жидкие осадки в виде капель диаметром от 0,5 до 5 мм, выпадающие при отрицательной температуре воздуха (чаще всего 0…−10°, иногда до −15°) - падая на предметы, капли смерзаются и образуется гололёд.

Ледяной дождь - твёрдые осадки, выпадающие при отрицательной температуре воздуха (чаще всего 0…−10°, иногда до −15°) в виде твёрдых прозрачных шариков льда диаметром 1-3 мм. Внутри шариков находится незамёрзшая вода - падая на предметы, шарики разбиваются на скорлупки, вода вытекает и образуется гололёд.

Снег - твёрдые осадки, выпадающие (чаще всего при отрицательной температуре воздуха) в виде снежных кристаллов (снежинок) или хлопьев. При слабом снеге горизонтальная видимость (если нет других явлений - дымки, тумана и т. п.) составляет 4-10 км, при умеренном 1-3 км, при сильном снеге - менее 1000 м (при этом усиление снегопада происходит постепенно, так что значения видимости 1-2 км и менее наблюдаются не ранее чем через час после начала снегопада). В морозную погоду (температура воздуха ниже −10…−15°) слабый снег может выпадать из малооблачного неба. Отдельно отмечается явление мокрый снег - смешанные осадки, выпадающие при положительной температуре воздуха в виде хлопьев тающего снега.

Дождь со снегом - смешанные осадки, выпадающие (чаще всего при положительной температуре воздуха) в виде смеси капель и снежинок. Если дождь со снегом выпадает при отрицательной температуре воздуха, частицы осадков намерзают на предметы и образуется гололёд.

Моросящие осадки

Характеризуются небольшой интенсивностью, монотонностью выпадения без изменения интенсивности; начинаются и прекращаются постепенно. Длительность непрерывного выпадения составляет обычно несколько часов (а иногда 1-2 суток). Выпадают из слоистых облаков или тумана; при этом в большинстве случаев облачность сплошная (10 баллов) и лишь изредка значительная (7-9 баллов, - обычно в начале или конце периода выпадения осадков). Часто сопровождаются ухудшением видимости (дымка, туман).

Морось - жидкие осадки в виде очень мелких капель (диаметром менее 0,5 мм), как бы парящих в воздухе. Сухая поверхность намокает медленно и равномерно. Осаждаясь на поверхность воды не образует на ней расходящихся кругов.

Переохлаждённая морось - жидкие осадки в виде очень мелких капель (диаметром менее 0,5 мм), как бы парящих в воздухе, выпадающие при отрицательной температуре воздуха (чаще всего 0…−10°, иногда до −15°) - оседая на предметы, капли смерзаются и образуется гололёд.

Снежные зёрна - твёрдые осадки в виде мелких непрозрачных белых частиц (палочек, крупинок, зёрен) диаметром менее 2 мм, выпадающие при отрицательной температуре воздуха.

Ливневые осадки

Характеризуются внезапностью начала и конца выпадения, резким изменением интенсивности. Длительность непрерывного выпадения составляет обычно от нескольких минут до 1-2 часов (иногда несколько часов, в тропиках - до 1-2 суток). Нередко сопровождаются грозой и кратковременным усилением ветра (шквалом). Выпадают из кучево-дождевых облаков, при этом количество облаков может быть как значительным (7-10 баллов), так и небольшим (4-6 баллов, а в ряде случаев даже 2-3 балла). Главным признаком осадков ливневого характера является не их высокая интенсивность (ливневые осадки могут быть и слабыми), а именно сам факт выпадения из конвективных (чаще всего кучево-дождевых) облаков, что и определяет колебания интенсивности осадков. В жаркую погоду слабый ливневой дождь может выпадать из мощно-кучевых облаков, а иногда (очень слабый ливневой дождь) - даже из средних кучевых облаков.

Ливневый дождь - дождь ливневого характера.

Ливневый снег - снег ливневого характера. Характеризуется резкими колебаниями горизонтальной видимости от 6-10 км до 2-4 км (а порой до 500-1000 м, в ряде случаев даже 100-200 м) в течение периода времени от нескольких минут до получаса (снежные «заряды»).

Ливневый дождь со снегом - смешанные осадки ливневого характера, выпадающие (чаще всего при положительной температуре воздуха) в виде смеси капель и снежинок. Если ливневой дождь со снегом выпадает при отрицательной температуре воздуха, частицы осадков намерзают на предметы и образуется гололёд.

Снежная крупа - твёрдые осадки ливневого характера, выпадающие при температуре воздуха около нуля° и имеющие вид непрозрачных белых крупинок диаметром 2-5 мм; крупинки хрупкие, легко раздавливаются пальцами. Нередко выпадает перед ливневым снегом или одновременно с ним.

Ледяная крупа - твёрдые осадки ливневого характера, выпадающие при температуре воздуха от −5 до +10° в виде прозрачных (или полупрозрачных) ледяных крупинок диаметром 1-3 мм; в центре крупинок - непрозрачное ядро. Крупинки достаточно твёрдые (раздавливаются пальцами с некоторым усилием), при падении на твёрдую поверхность отскакивают. В ряде случаев крупинки могут быть покрыты водяной плёнкой (или выпадать вместе с капельками воды), и если температура воздуха ниже нуля градусов, то падая на предметы, крупинки смерзаются и образуется гололёд.

Град - твёрдые осадки, выпадающие в тёплое время года (при температуре воздуха выше +10°) в виде кусочков льда различной формы и размеров: обычно диаметр градин составляет 2-5 мм, но в ряде случаев отдельные градины достигают размеров голубиного и даже куриного яйца (тогда град наносит значительные повреждения растительности, поверхностей автомобилей, разбивает оконные стёкла и т. д.). Продолжительность града обычно невелика - от 1-2 до 10-20 минут. В большинстве случаев град сопровождается ливневым дождём и грозой.

Неклассифицированные осадки

Ледяные иглы - твёрдые осадки в виде мельчайших ледяных кристаллов, парящих в воздухе, образующиеся в морозную погоду (температура воздуха ниже −10…−15°). Днём сверкают в свете лучей солнца, ночью - в лучах луны или при свете фонарей. Нередко ледяные иглы образуют в ночное время красивые светящиеся «столбы», идущие от фонарей вверх в небо. Наблюдаются чаще всего при ясном или малооблачном небе, иногда выпадают из перисто-слоистых или перистых облаков.

Золяция - осадки в виде редких и крупных (до 3 см) водяных пузырей. Редкое явление, возникающее во время слабых гроз.

Осадки, образующиеся на поверхности земли и на предметах

Роса - капельки воды, образующиеся на поверхности земли, растениях, предметах, крышах зданий и автомобилей в результате конденсации содержащегося в воздухе водяного пара при положительной температуре воздуха и почвы, малооблачном небе и слабом ветре. Чаще всего наблюдается в ночные и ранние утренние часы, может сопровождаться дымкой или туманом. Обильная роса может вызвать измеримое количество осадков (до 0,5 мм за ночь), стекание на землю воды с крыш.

Иней - белый кристаллический осадок, образующийся на поверхности земли, траве, предметах, крышах зданий и автомобилей, снежном покрове в результате десублимации содержащегося в воздухе водяного пара при отрицательной температуре почвы, малооблачном небе и слабом ветре. Наблюдается в вечерние, ночные и утренние часы, может сопровождаться дымкой или туманом. По сути дела это аналог росы, образующийся при отрицательной температуре. На ветках деревьев, проводах иней отлагается слабо (в отличие от изморози) - на проводе гололёдного станка (диаметр 5 мм) толщина отложения инея не превышает 3 мм.

Кристаллическая изморозь - белый кристаллический осадок, состоящий из мелких тонкоструктурных блестящих частиц льда, образующийся в результате десублимации содержащегося в воздухе водяного пара на ветвях деревьев и проводах в виде пушистых гирлянд (легко осыпающихся при встряхивании). Наблюдается в малооблачную (ясно, или облака верхнего и среднего яруса, или разорванно-слоистые) морозную погоду (температура воздуха ниже −10…−15°), при дымке или тумане (а иногда и без них) при слабом ветре или штиле. Отложение изморози происходит, как правило, в течение нескольких часов ночью, днём она постепенно осыпается под воздействием солнечных лучей, однако в облачную погоду и в тени может сохраняться в течение всего дня. На поверхности предметов, крышах зданий и автомобилей изморозь отлагается очень слабо (в отличие от инея). Впрочем, нередко изморозь сопровождается инеем.

Зернистая изморозь - белый рыхлый снеговидный осадок, образующийся в результате оседания мелких капелек переохлаждённого тумана на ветвях деревьев и проводах в облачную туманную погоду (в любое время суток) при температуре воздуха от нуля до −10° и умеренном или сильном ветре. При укрупнении капель тумана может перейти в гололёд, а при понижении температуры воздуха в сочетании с ослаблением ветра и уменьшением количества облачности в ночное время - в кристаллическую изморозь. Нарастание зернистой изморози продолжается столько, сколько длится туман и ветер (обычно несколько часов, а иногда и несколько суток). Сохранение отложившейся зернистой изморози может продолжаться несколько суток.

Гололёд - слой плотного стекловидного льда (гладкого или слегка бугристого), образующийся на растениях, проводах, предметах, поверхности земли в результате намерзания частиц осадков (переохлаждённой мороси, переохлаждённого дождя, ледяного дождя, ледяной крупы, иногда дождя со снегом) при соприкосновении с поверхностью, имеющей отрицательную температуру. Наблюдается при температуре воздуха чаще всего от нуля до −10° (иногда до −15°), а при резком потеплении (когда земля и предметы ещё сохраняют отрицательную температуру) - при температуре воздуха 0…+3°. Сильно затрудняет передвижение людей, животных, транспорта, может приводить к обрывам проводов и обламыванию ветвей деревьев (а иногда и к массовому падению деревьев и мачт линий электропередач). Нарастание гололёда продолжается столько, сколько длятся переохлаждённые осадки (обычно несколько часов, а иногда при мороси и тумане - несколько суток). Сохранение отложившегося гололёда может продолжаться несколько суток.

Гололедица - слой бугристого льда или обледеневшего снега, образующийся на поверхности земли вследствие замерзания талой воды, когда после оттепели происходит понижение температуры воздуха и почвы (переход к отрицательным значениям температуры). В отличие от гололёда, гололедица наблюдается только на земной поверхности, чаще всего на дорогах, тротуарах и тропинках. Сохранение образовавшейся гололедицы может продолжаться много дней подряд, пока она не будет покрыта сверху свежевыпавшим снежным покровом или не растает полностью в результате интенсивного повышения температуры воздуха и почвы.

Снег - форма атмосферных осадков, состоящая из мелких кристаллов льда. Относится к обложным осадкам, выпадающим на земную поверхность Образование кристаллов представлено на рис. 1,2.

Рис. 1.Симметрия снежинки.

Рис. 2. Снежинки, увеличенные при помощи сканирующего электронного микроскопа.

Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Из-за структуры молекул воды между лучами кристалла возможны углы лишь в 60° и 120°. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них - новые, и так получаются разнообразные формы звёздочек-снежинок.

При высокой термике кристаллы неоднократно вертикально передвигаются в атмосфере, частично тая и кристаллизуясь заново. Из-за этого нарушается регулярность кристаллов и образуются смешанные формы. Кристаллизация всех шести лучей происходит в одно и то же время, в практически идентичных условиях, и поэтому особенности формы лучей снежинки получаются столь же идентичны.

Типы снега показаны на рис. 3,4.

Рис.3. Иней, который растет на поверхности снега в связи с водяным паром поднимающимся на холод в ясные ночи

Рис.4. Снежная лавина

Типы снега можно обозначить через форму хлопьев, скорость накопления и способы скопления его на земле. Виды снежных осадков, которые, из-за циклов таяния и замораживания, падают в виде шариков, а не хлопьев, известны как крупа. После того как снег оказывается на земле, он может быть классифицирован как порошкообразный, когда он ещё пушистый, гранулированный, когда он прошёл цикл плавления и замораживания, и, в конце концов, - как превращённый в плотный лёд после уплотнения и дрейфа вниз в многократных циклах таяния и замораживания. Лыжники и сноубордисты разделяют выпавший снег на целяк, круд, наст, снежную кашу и лёд. Когда снег порошкообразный, то он под воздействием ветра может создавать снежные заносы вдали от места, первоначального выпадения, формируя высокие сугробы или снежные ямы глубиной в несколько метров. Снегозащитные заграждения созданы, чтобы управлять снегом, дрейфующим около дорог, повышая безопасность дорожного движения. Снег, выпавший на горных склонах, может превратиться в снежную плиту, которая может скатиться по крутому склону в виде лавины. Замороженный эквивалент росы, известный как иней, образует формы снежного покрова на охлаждённых предметах, когда ветры слабые.

Интенсивность снегопада определяется по видимости. Когда видимость составляет более 1 км, снег считается лёгким. Как умеренный снег описывается снегопад, ограничивающий видимость 0,5-1 км. Сильным снегопад называют, когда видимость составляет менее 0,5 км. Устойчивый снег значительной интенсивности часто называют «метелью» (снежный шторм)[18]. Когда снег различной интенсивности и малой продолжительности, он описывается как «ливневой снег».

1.3. Природные условия геометрии дождя и снега

Дождь выпадает, как правило, из смешанных облаков (преимущественно слоисто-дождевых и высокослоистых), содержащих при температурах ниже 0 °C переохлаждённые капли и ледяные кристаллы. Упругость насыщения водяного пара над каплями больше, чем над ледяными кристаллами при той же температуре; поэтому облако, даже не насыщенное водяным паром по отношению к каплям воды, будет пересыщено по отношению к кристаллам. Это приводит к росту кристаллов при одновременном испарении капель. Укрупняясь и утяжеляясь, кристаллы выпадают из облака, примораживая к себе при этом переохлаждённые капли. Входя в нижнюю часть облака или под него в слои с температурой 0 °C они тают, превращаясь в дождевые капли. Меньшая роль в образовании дождя принадлежит слиянию облачных капель между собой.

Если солнце освещает летящие дождевые капли, то при определенных условиях можно наблюдать радугу.

Долгое отсутствие дождя приводит к засухе.

Условия образования

Дождь как явление может присутствовать на планетах только при определённых температурных условиях в их атмосферах. Планета Земля и Титан (спутник Сатурна) обладают такими условиями. Суть их сводится к тому, что температурные условия в нижних слоях атмосфер указанных небесных тел могут поддерживать в двух, или в трёх агрегатных состояниях какое-либо вещество. На Земле это вода, нижние слои её атмосферы позволяют пребывать воде во всех трёх агрегатных состояниях. На Титане температурные условия способствуют выпадению метановых дождей, так как метан в таких условиях может быть и жидкостью и газом.

Образование дождевых облаков показано на рис. 5, 6.

Рис.5. Конвективные осадки(Описание: влажный воздух нагревается сильнее, чем сухой воздух, его окружающий; он движется вверх, в результате происходят кратковременные ливневые дожди)

Рис.6. Орографические осадки(Описание: влажный воздух над океаном поднимается и проходит над сушей, охлаждаясь на горных хребтах и вызывая дождь)

Образование дождевых облаков происходит или от смешения двух масс воздуха, близких к насыщению, но различных температур, или при соприкосновении влажного воздуха с более холодной поверхностью земли, или в восходящих воздушных течениях. В первом случае влажность смеси всегда превышает влажность смешивающихся масс, и воздух может сделаться насыщенным; дожди, являющиеся от этой причины, слабы, хотя при продолжительном действии её может выпасть большое количество воды. К такого рода дождям относятся мелкие, но продолжительные осенние дожди европейских стран. От второй причины дожди часто идут в прибрежных странах при морских ветрах в холодную часть года. Но самые обильные осадки выпадают при восхождении воздуха, особенно в теплых странах, где содержание водяного пара в воздухе особенно значительно: переходя в верхние, более разреженные слои атмосферы, воздух расширяется, причем температура его понижается, он приближается к степени насыщения и даже переходит её, и часть водяных паров конденсируется. Сюда относятся осадки, выпадающие при поднятии влажного воздуха по склонам гор, а также осадки в областях формирования циклонов (барометрических минимумах).

Распределение осадков

Распределение дождей и осадков вообще по земной поверхности и по временам года имеет важное климатическое значение.

По регионам

Весьма значительное количество дождей в течение года выпадает в штилевой полосе над океанами вследствие восхождения тёплого и богатого паром воздуха, приносимого пассатами. Над Атлантическим океаном штилевая полоса (область экваториальных дождей) передвигается в течение года то на север, то на юг между параллелями 5° ю. ш. и 12° с. ш. Дожди здесь идут большую часть года днём, ночью же небо обычно проясняется. Наибольшее годовое количество осадков, впрочем, выпадает не здесь, а там, где влажные ветры встречают высокий горный хребет, перпендикулярный к ним. Замечательным примером могут служить осадки в Черапунджи, на южном склоне гор Кхаси, к северу от Бенгальского залива. В течение шести месяцев (с апреля по сентябрь) здесь дует юго-западный муссон; приходя с Индийского океана, он, при высокой температуре, богат водяным паром, а проходя над влажной и жаркой болотистой равниной, отделяющей горы Кхаси от Бенгальского залива, ещё более обогащается им. Уже немного поднявшись по склонам гор, он доходит до насыщения и выделяет массу осадков. В Черапунджи ежегодно (или, лучше сказать, в течение шести теплых месяцев) в среднем выпадает 11 777 мм дождя^[1]. К дождливым местностям, кроме южного склона гор Кхаси, относятся ещё: Малабарский берег на юго-западе Индостана (на самом берегу выпадает ежегодно более 3000 мм, а на склоне гор более 6000 мм осадков), равнины Амазонки, часть Центральной Америки, Зондские и Молуккские острова (более 1500 мм).

В средних широтах очень дождливые страны - большая часть Китая и вся Япония. Местности, особенно бедные осадками: Сахара, Калахари, Аравия, большая часть Ирана, Арало-Каспийская низменность, большая часть нагорий Азии, внутренняя Австралия, западные нагорья Северной и Южной Америки, высокие широты северного полушария, области пассатов на океанах. Причины этого различны; так, в Сахаре и Арало-Каспийской низменности большую часть года дуют ветры с севера, удаляющиеся, по мере движения к югу, от степени насыщения и потому сухие; барометрические минимумы проходят здесь редко, а если и проходят, то вследствие большой сухости воздуха обильными осадками не сопровождаются. Нагорья Азии окружены горами, которые конденсируют влагу, приносимую ветрами, на своих внешних склонах, внутрь же проходят ветры сухие. Пассаты, при своем движении в более жаркие страны, постепенно нагреваются, и если идут над океанами, то обогащаются паром, однако степени насыщения не достигают и являются ветрами сухими. Дожди в них выпадают почти исключительно при прохождении ураганов, обычно сопровождающихся страшнейшими ливнями.

По времени года

По Земле осадки распределены весьма неравномерно в течение года. Сюда относятся области муссонов (южно-азиатская, восточно-азиатская, африканская и австралийская). Здесь в течение холодных месяцев дуют сухие ветры и осадков не выпадает или выпадает очень мало; тёплые месяцы, напротив того, весьма дождливы. Сюда же относятся южные части средних широт (субтропические страны); здесь лето сухо, а зима, весна и осень дождливы. Это происходит от передвижения к северу и югу областей высокого атмосферного давления, находящихся у полярных границ пассатов. В Старом свете эта полоса охватывает Месопотамию, Иран, восточное Закавказье и более низкие места Центральной Азии.

В умеренных широтах резкой разницы в распределении осадков по временам года вообще не замечается. В Европе наибольшее количество осадков выпадает: в Норвегии - в сентябре-декабре, в Шотландии и на Фарерских островах - в декабре-январе, в Швеции - в августе, в Дании в августе-сентябре, в Нидерландах и северной Германии - в августе, в средней и южной Германии - в июне-августе, в Бельгии - в сентябре, в западной и северной Франции - в октябре-ноябре, в южной Франции и большей части Италии - в октябре, в средней и восточной Европе - летом, в северной Швейцарии - в августе, в Австрии, Венгрии и Чехии - в июне, в западной и южной частях Пиренейского полуострова - зимой, на внутреннем плоскогорье - осенью и весной, на Балканском полуострове - зимой и осенью. В России наибольшее количество осадков выпадает летом; наиболее дождливый месяц - июнь.

2.1. Геометрия и снег

Мифы и предания о снеге

«В области, лежащей ещё дальше к северу от земли скифов, - говорит Геродот, - как передают, нельзя ничего видеть, и туда невозможно проникнуть из-за летающих перьев. И действительно, земля и воздух там полны перьев, а это-то и мешает зрению».

В южнославянском фольклоре широко известна легенда о снеге, который белизной и рыхлостью напоминал смолотое зерно, в нём видели падающую с неба муку (Афанасьев 1994/1: 290). Этот мотив отразился в легендах «Когда Господь ходил по земле» и «Грешная женщина», а также в поверье, записанном в области Велеса в Македонии «Почему не падает с неба мука». В них рассказывается о том, что мука перестала падать с неба как снег, потому что одна женщина вытерла нечистоты ребёнка куском теста (Георгиева 1990: 34, 116).

Существует городская легенда о том, что количество слов для обозначения различных видов снега чрезвычайно велико у эскимосов. В эвенкийском языкесуществует 30 слов для обозначения снега^[2]. В частности русско-эвенкийский словарь выделяет отдельными терминами «первый пушистый снег», «первый мокрый снег», «зернистый снег на поверхности наста» и другие^[3].

Снег в строительстве

Снег относительно высокой плотности используется в строительстве Иглу.

Снег, особенно свежевыпавший, - неплохой теплоизолятор - К тп. = 0,1 −0,15 Вт/м*град (на уровне хороших утеплителей). Хотя по мере слёживания Ктп вырастает до 0,6-0,7 Вт/м*гр.

Скрип (хруст) снега

При сдавливании снег издаёт звук, напоминающий скрип (хруст). Этот звук возникает при ходьбе по снегу, надавливании на свежий снег полозьями саней, лыжами, при лепке снежков и т. п.

Скрип снега слышен при температуре ниже −2 (по другим данным, ниже −5^[4]). Выше этой температуры скрип не слышен.

Считается, что есть три основных причины возникновения звуков:

ломанье кристалликов снега;

скольжение (смещение и трение) кристалликов снега друг о друга под давлением;

деформация кристаллической решетки.

Основной причиной скрипа (хруста) снега считается именно первая (ломанье кристалликов).

В акустическом спектре скрипа снега есть два максимума: в диапазоне 250-400 Гц и 1000-1600 Гц. Характер издаваемых звуков зависит от температуры снега^[5]. В начале XX века метеорологи даже предлагали оценивать температуру снега по характеру скрипа. Ломка ледяных сосулек и взламывание льда ледоколом дают похожее распределение частот (125-200 Гц и 1250-2000 Гц), однако в случае льда максимумы более чётко выражены и отделены друг от друга. Усиление морозов делает кристаллики более твёрдыми, но более хрупкими. В результате этого возрастает высокочастотная составляющая (1000-1600 Гц) - скрип сухого, морозного снега. Если же мороз ослабевает, и температура становится выше −6 °C, то высокочастотный максимум сглаживается, а затем и почти полностью исчезает.

Подтаивание снега влияет и на характер трения снежинок друг о друга: смоченные (смазанные водой) кристаллики издают звук, отличный от звука трения сухих снежинок, а выше некоторой температуры снег вообще перестаёт скрипеть. Это связано с тем, что при определённой температуре снежинки при сдавливании не столько ломаются, сколько начинают подтаивать, энергия сдавливания расходуется не на слом кристалликов, а на таяние снежинок, выделяющаяся вода смачивает снежинки, и вместо сухого трения возникает «скольжение снежинок по смоченной поверхности».

Снежные кристаллы образуются в очень холодных облаках высоко над поверхностью земли. На больших высотах, где температура воздуха достигает -40 градусов, водяной пар, принесенный туда ветром, замерзает, и образует кристаллики льда. В облаках, которые расположены ниже, температура выше, вода замерзает медленнее, пристав к какой-то взвешенной в воздухе частице. Температура, конечно, должна быть ниже 0 градусов Цельсия (то есть температуры замерзания воды). Хотя мы думаем, что снежинки «чистые», на самом деле большинство из них образуются вокруг мелких частичек грунта, поднятых с земли ветром вверх. Водяной пар замерзает также вокруг частичек дыма. Используя мощные микроскопы, исследователи разглядели частицы, которые спрятаны в сердцевине снежинки. Просматривая серии снежинок обнаружили, что около 3/4 всех снежинок содержат в середине мельчайшие частицы глины. Значит снежинки - это очень маленькие кусочки грунта, покрытые льдом. Потом этот кристаллик увеличивается, начинает расти. У него могут вырасти лучики, или у этих лучей появляются отростки, или снежинка растет в толщину.

Как именно в определенный момент будет расти снежный кристаллик, зависит от условий вокруг снежинки: влажность воздуха, температура, давление, форма снежинок в начале их пути. И даже самые незначительные изменения параметров могут повлиять на ход роста снежинки.

Условия все время меняются. И получается, что снежинка то увеличивается в ширину, то у нее вырастают лучи. В морозную и сухую погоду снежинки растут в высоту, а не в ширину, и получаются шестиугольные столбики, а не красивые раскидистые звезды. В одном снежном кристалле содержится от 2 до 200 отдельных снежинок.

2.2 Геометрия снежинок

Как правило, форма снежинок в основном зависит от температуры воздуха, при которой снежинки образуются.

Чем выше находится облако, тем оно холоднее. Выше самых высоких облаков - вечно холодное безвоздушное пространство космоса. Высокие перистые облака, плывущие в высоте при температуре ниже минус 35 градусов Цельсия, состоят из кристалликов-призм, которые похожи на сверкающие в лучах солнца подвески люстр.

Каждая снежинка имеет свою историю, и внешние условия у всех, хоть чуть-чуть, но отличаются, именно поэтому все снежинки разные. Не бывает совсем одинаковых снежинок - каждая проходит через различные комбинации влажности, температуры и давления.

Кристаллы разной формы рождаются при разной температуре. Кристаллы-столбики, которые образуются в холодных облаках высоко над поверхностью земли при низких температурах, падают сквозь более теплые облака, и на концах кристаллов могут образоваться звездочки. Получается, что форма снежинок - это точная запись их маршрута сквозь разные облака с различной температурой к поверхности земли.

Каждая снежинка неповторима, со своей изысканной конструкцией, единственная во всем мире. Посмотрите на снежинку, и вы разглядите сложную фигурку, где внутри одной звезды находятся другие кристаллы.

Снежинка растет, она становится очень тяжелой и падает на землю, при этом ее форма меняется. Если снежинка во время падения вращается, как волчок, то она приобретет идеально симметричную форму. Если же она падает одной стороной вниз или иначе, то и форма ее не будет симметричной. Падающие кристаллы часто слипаются, формируясь в большие снежные хлопья.

Теперь вы знаете, как образуются снежинки, и от чего зависит форма снежинок. Рассмотрите разные снежинки во время прогулки. Это должно быть очень интересным занятием!

Даже невооруженным взглядом рассматривая снежинки, можно заметить, что ни одна из них не повторяет другую. Предполагается, что в одном кубическом метре снега находится 350 миллионов снежинок, каждая из которых уникальна. Не бывает пятиугольный или семиугольных снежинок, все они имеют строго шестиугольную форму (хотя советских художников заставляли рисовать на плакатах пятиконечные снежинки).

Полные идеальной гармонии конструкции снежных кристаллов уже на протяжении многих лет вызывают интерес людей. Еще в 1635 году французский философ и математик Рене Декарт, писал, что снежинки похожи на розочки, лилии и колесики с шестью зубцами.

Великий астроном Иоганн Кеплер в своем трактате «Новогодний дар. О шестиугольных снежинках» объяснил форму кристаллов волей Божьей. Японский ученый Накая Укитиро называл снег «письмом с небес, написанным тайными иероглифами». Он первым создал классификацию снежинок. Именем Накая назван единственный в мире музей снежинок, расположенный на острове Хоккайдо. На рисунке справа - классификация Накая.

Основа для формирования снежинки, её крошечное ядро - это ледяные или инородные пылинки в тучах. Молекулы воды, хаотично перемещающиеся в виде водяного пара, проходят через облака, то вместе с температурой они теряют и скорость. Все больше и больше шестиугольных молекул воды присоединяется к растущей снежинке в определенных местах, придавая ей отчетливую форму. При этом выпуклые участки снежинки растут быстрее. Так, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звездочка. Главная особенность, определяющая форму кристалла, - это крепкая связь между молекулами воды, подобная соединению звеньев в цепи. Кроме того, из-за различного соотношения тепла и влаги кристаллы, которые в принципе должны быть одинаковыми, приобретают различную форму. Сталкиваясь на своем пути с переохлажденными мелкими капельками, снежинка упрощается по форме, сохраняя при это симметрию.

Обычная снежинка весит около миллиграмма (очень редко 2-3 миллиграмма, хотя бывают и исключения - самые крупные снежинки выпали 30 апреля 1944 года в Москве. Пойманные на ладонь, они закрывали её почти всю целиком и напоминали страусиные перья).

Миллиарды «невесомых» снежинок способны повлиять даже на скорость вращения Земли. Только в августе, в период наименьшей заснеженности Земли, когда снегом бывает покрыто 8,7% всей поверхности планеты, снежный покров весит 7400 миллиардов тонн. А к концу зимы в северном полушарии масса сезонного снега достигает 13.500 миллиардов тонн. Но снег оказывает влияние на Землю не только своим весом. Снежный покров отражает в космос почти 90% лучистой энергии Солнца. Свободная от снега суша отражает только 10, максимум 20%.

Слой в один сантиметр слежавшегося за зиму снега дает 25-35 кубометров воды на 1 га.

Снег имеет не чисто-белый, а слегка голубоватый оттенок, известно давно. На картине И. Левитана «Март» тени от деревьев на снегу - не черные, а голубые: их подсвечивает синее весеннее небо. Но снег и сам по себе способен окрашиваться в синий цвет. Чтобы увидеть эту окраску, нужно проделать в чистом снегу узкое отверстие глубиной около метра. Свет, пробившийся через толщу снега возле края этой ямки, будет казаться желтоватым, глубже он становится желтовато-зеленым, голубовато-зеленоватым и, наконец, ярко синим. Отсвет голубого неба здесь ни при чем, и чтобы убедиться в этом, можно провести опыт в пасмурную погоду или заглянуть в отверстие через картонную трубку.

Симметричные неповторяющиеся формы снежинок сильно зависят от температуры. Кстати, сам снег бывает не только белым. В арктических и горных регионах розовый или даже красный снег – обычное явление. Дело в том, что живущие между его кристаллов водоросли окрашивают целые участки снега. Но известны случаи, когда снег падал с неба уже окрашенный – в голубой, зеленый, серый и черный цвета. Так, на Рождество 1969 года в Швеции выпал черный снег. Скорее всего, это произошло из-за того, что снег при падении впитал из атмосферы копоть и промышленные загрязнения. Во всяком случае, лабораторная проверка проб воздуха выявила в черном снеге присутствие инсектицида ДДТ.

В 1955 году около Даны, штат Калифорния, выпал фосфоресцирующий зеленый снег. Жители, рискнувшие попробовать на язык его хлопья, вскоре скончались, а у людей, бравших снег в руки, появились сыпь и сильный зуд. Возникло предположение, что подобные ядовитые осадки явились результатом атомных испытаний в штате Невада. Однако комиссия по расследованию этого происшествия данное предположение отвергла. По сей день происхождение зеленых хлопьев остается тайной.

Цвет льда зависит от его возраста и может быть использован для оценки его прочности. Океанический лед в первый год своей жизни белый, потому что он насыщен воздушными пузырьками, от стенок которых свет отражается сразу же, не успев поглотиться. Летом поверхность льда тает, теряет прочность, и под тяжестью ложащихся сверху новых слоев пузырьки воздуха сжимаются и исчезают совсем. Свет внутри льда проходит больший путь, чем прежде, и выходит наружу, имея голубовато-зеленый оттенок. Голубой лед старше, плотнее и прочнее белого «пенистого», насыщенного воздухом. Полярные исследователи это знают и выбирают для своих плавучих баз, научных станций и ледовых аэродромов надежные голубые и зеленые льдины.

2.3. Дождевые капли

Выпадение капель происходит, когда капельки воды сливаются в более крупные капли, или когда капли воды замерзают на кристалле льда, этот процесс известен как процесс Бержерона-Финдайзена. Обычно сопротивление воздуха заставляет капельки воды оставаться висеть в облаке. Когда возникает турбулентность воздуха, капельки воды сталкиваются, производя большие капли. Поскольку эти крупные капли воды опускаются, слияние продолжается, так что капли становятся достаточно тяжелыми, чтобы преодолеть сопротивление воздуха и выпасть в виде дождя. Наиболее часто слияние происходит в облаках, где температура выше точки замерзания воды^[6]. В облаках, где температура ниже точки замерзания воды, когда кристаллы льда набирают достаточную массу, они начинают падать вниз. Как правило, это требует от кристаллов льда большей массы, чем от водяных капель для начала их выпадения. Этот процесс зависит от температуры, поскольку переохлажденные капли воды существуют только в облаках, где температура ниже точки замерзания воды. Кроме того, из-за большой разницы температур между облаком и землей, эти кристаллы льда могут растаять при выпадении, становясь дождём^[7]. Типы дождевых капель показаны на рис.7.

Дождевые капли имеют размеры от 0,1 до 6-7 мм, средний диаметр, выше которого они, как правило, распадаются. Меньшие капли называют облачными и их форма является сферической. Когда капля увеличивается в размерах, её форма становится всё более сплюснутой, благодаря давлению встречного воздушного потока. Большие капли дождя имеют более плоский низ. Очень крупные капли имеют форму парашют.

Рис. 7. Типы дождевых капель:

A - несуществующий тип капель (форма капли под предметом перед падением)

B - капли размером менее 2 мм (почти круглые)

C - капли от 2 до 5 мм (сплющенная форма из-за трения о воздух)

D - капли больше 5 мм, из-за потока воздуха разделяются на меньшие капли

E - процесс деления крупной капли на несколько

Вопреки распространенному мнению, их форма вовсе не напоминает слезинку. Самые большие капли дождя на Земле были зафиксированы в Бразилии и на Маршалловых островах в 2004 году - некоторые из них достигали диаметра 10 мм. Их большой размер объясняется конденсатом на крупных частицах дыма или столкновением между каплями при большой их концентрации в воздухе.

Интенсивность и продолжительность дождя, как правило, обратно пропорциональны, то есть непогода высокой интенсивности, вероятно, будет кратковременной, а продолжительность слабых осадков может быть значительной^[8]. Капли дождя образующиеся из тающего града, как правило, больше остальных. Скорость выпадения дождевых капель диаметром 0,5 мм на уровне моря и без ветра составляет от 2 до 6,6 метров в секунду, в то время как капли диаметром 5 мм имеют скорость порядком от 9 до 30 метров в секунду. Звук падения капель дождя о воду вызывается пузырьками воздуха колеблющимся под водой^[9].

3.ПРИКЛАДНОЙ АСПЕКТ ГЕОМЕТРИИ ДОЖДЯ И СНЕГА

В прошлом году лето в нашем городе (Казань) лето выдалось, жарким и дождей было мало. В этом году лето было дождливым. С целью изучению геометрии дождя и снега я решила измерить, сколько воды приносит дождь.

Объект данного исследования: осадки в виде дождя, града и снега.

Цель работы:

выяснить, можно ли измерить, сколько воды приносит дождь или град летом, а снег зимой;

Гипотеза исследования:

измерить количество осадков можно не только на метеорологических станциях, но и в обычных условиях с помощью самодельных приборов и математических расчетов.

Задачи исследования:

научиться измерять количество воды, приносимое дождем, градом летом и снегом зимой с помощью самодельных приборов и с помощью математических расчетов

Методы исследования:

Анализ литературы по проблеме исследования.
Анализ информации из интернет - источников.
Практическое измерение с помощью математических расчетов.

На первый взгляд, измерить количество дождевой воды, это кажется трудной задачей, а между тем можно и сами научиться производить такой учет дождя. Не думайте, что для этого понадобится собрать всю воду, которая излилась на землю дождем. Достаточно измерить только толщину того слоя воды, который образовался бы на земле, если бы выпавшая вода не растекалась и не впитывалась в почву.

Для этого существуют специальные приборы.

Один из них – дождемер. По сути дела, это нечто вроде ведра, только очень большое – площадью 5 квадратных метров. Дождевая вода поступает в такой сосуд через конусообразную воронку – чтобы ветер не искажал результаты измерения, надувая в сосуд дополнительную воду, или наоборот – выдувая её оттуда. Такая конструкция устанавливается на метеоплощадке на высоте 2 метра. Раз в день собранную дождевую воду из дождемера сливают в градуированный сосуд и измеряют в миллиметрах. Каждый миллиметр – это литр осадков на квадратный метр. Дождемеры ещё бывают почвенные, которые закапываются в грунт вровень с ним, а также полевые – это градуированные стеклянные сосуды, которые ставят на сельскохозяйственных полях.

Но не всегда и не везде можно проверить результаты раз в сутки! В тайге, в тундре, в горах и прочих труднодоступных местах приходится проверять результаты раз в неделю, а то и в десять дней – за это время вода может испариться – и результат окажется искажённым. Для работы в таких экстремальных условиях существуют суммарные осадкомеры. По конструкции он мало отличается от обычного дождемера, но когда его устанавливают, в него заливают вазелиновое масло. В результате, когда в сосуд набирается вода, вазелиновое масло всплывает, покрывая её поверхность тонким слоем, который не даёт воде испаряться, сохраняя её для измерения.

Впрочем, определить количество осадков можно и не приближаясь непосредственно к прибору, если это радиоосадкомер. Его ёмкость для сбора осадков установлена таким образом, что заполняясь, она переворачивается, вода из неё сливается, и это приводит в действие механизм, включающий радиопередатчик. Его радиосигнал регистрируют на ближайшей метеостанции, или же он поступает на метеорологический спутник.
Ещё один прибор, используемый метеорологами для измерения количества дождя – это плювиограф. Дождевая вода набирается в сосуд площадью 5 квадратных метров. Дно у сосуда конусообразное, и в неё имеются отверстия, в которые вода сливается и через трубу попадает в камеру. В камере находится полый поплавок, соединённый с металлическим стержнем. В верхней части стержня укреплена стрелка, на которую насажено перо, а рядом с камерой расположен барабан с бумажной лентой. Вода, накапливающаяся в камере, поднимает поплавок, он приводит в движении стержень со стрелкой, и перо чертит на ленте кривую, по которой и определяют уровень осадков.

А это не так трудно сделать. Ведь когда идет дождь, то падает он на всю местность равномерно: не бывает, чтобы на одну грядку он принес больше воды, чем на соседнюю. Стоит поэтому измерить лишь толщину слоя дождевой воды на одной, какой – нибудь площадке, и мы будем знать толщину на всей площади, политой дождем.

Теперь вы, вероятно, догадались, как надо поступить, чтобы измерить толщину слоя воды, выпавшей с дождем. Нужно устроить хотя бы один небольшой участок, где бы дождевая вода ни впитывалась в землю и не растекалась. Для этого годится любой открытый сосуд, например, ведро. Я же взяла деревянную коробку (S=1м²), внутри коробку обклеила полиэтиленовой пленкой (коробку мне изготовил дедушка). Коробка должна быть с ровными стенками, чтобы просвет её вверху и внизу был одинаков. Ставить коробку надо повыше, чтобы в неё не попали брызги воды, разбрасываемые дождем при ударе о землю. На дне коробки мы сделали отверстие, чтобы скопившаяся вода стекала в измерительное ведро. Далее я выставила коробку вместе с ведром под дождь на открытое место. Когда дождь кончился, я измерила высоту воды, накопившейся в измерительном ведре, и теперь у нас есть всё, что требуется для подсчетов. Итак, у нас имеется снаряжение для измерения толщины слоя дождевой воды. Наш самодельный дождемер, конечно, не так аккуратно учитывает дождевую воду, как настоящий дождемер и настоящий измерительный стаканчик, которыми пользуются на метеорологических станциях, но все, же наши простейшие приборы помогли нам сделать много поучительных и полезных расчетов.

Рассмотрим математические расчеты:

Площадь нашего участка или 729м² (27 м длины и 27 м ширины).

Шел дождь, и мы начали расчет, количества воды, которое вылилось на наш участок.

Начать надо, конечно, с определения толщины слоя дождевой воды: без этой цифры никаких расчетов сделать нельзя.

1 см³ воды весит 1 г.

1 дм³ воды или 1 литр весит 1000 г или 1 кг.

Площадь коробки 1 м² или 100 дм²

Воды в измерительном ведре оказалось 8 литров, что равно 8 дм³.

Вычислить остается лишь высоту дождевого слоя, проведем расчеты:

Объем воды разделим на площадь коробки:

8 дм³ : 100 дм² = 0,08 дм = 0,8 см = 8 мм.

Сосчитаем теперь, сколько см³ воды стояло бы на каждом м² огорода, если бы вода не впиталась в землю.

1 м² имеет 100 см в ширину и 100 см в длину;

На нем стоит слой воды высотой в 0,8 см.

Значит, объем такого слоя воды равен:

100см×100см×0,8см =8000 см³ = 8000 г = 8 кг.

Мы знаем, что 1 см³ воды весит 1г.

8000 см³ это 8 кг или 8 литров

Следовательно, на каждый 1м² огорода выпало дождевой воды 8000г, т.е. 8 кг.

Всего же в огороде - 729 м²: 729×8 = 5832 кг

Значит, с дождем оббьем воды на участке 5832 кг или 5832 литров.

Когда мы провели расчеты, то мои родители были весьма удивлены ими. Каждому из нас захотелось немедленно сосчитать еще, много ли ведер воды пришлось бы нам принести на огород, чтобы дать ему поливкой столько же воды, сколько принес дождь. В обычном лейке около 10 кг воды, моя лейка, поменьше в ней 8 кг или 8 л. Следовательно, дождь пролил столько ведер воды:

5832 кг : 10 кг =583,2 леек (родителям)

5832 кг : 8 кг = 729 леек ( мне).

Итак, нам пришлось бы вылить на участок более 1112 леек, чтобы заменить то орошение, которое принес дождик, длившийся 45минут.

При проведение расчетов, я учитывала интенсивность дождя.

Для этого нужно определить, сколько миллиметров воды (т. е. водяного слоя) выпадает за одну минуту дождя это, что называется «силою осадков». Если дождь был такой силы, что ежеминутно выпадало в среднем 2 мм, это уже ливень чрезвычайной силы. Когда же моросит осенний мелкий дождик, то 1 мм воды накапливается за целый час или даже за еще больший срок.

Как видите, измерить, сколько воды выпадает с дождем, не только возможно, но даже и не очень сложно. Более того, можно даже еще определить, сколько приблизительно отдельных капель выпадает при дожде. Дождь всегда выпадает каплями, даже тогда, когда нам кажется, что он идет сплошными струями.

При обыкновенном дожде вес отдельных капель равен весу 12 штук на 1 грамм. Значит, на каждый кв. метр огорода выпало при таком дожде:

8000 г × 12 капель = 96000 капель.

96000×729=69984000капель на весь участок.

Гипотеза моего исследования подтвердилась. С помощью самодельных приборов и математических расчетов можно измерить количество воды приносимой дождем. Я научилась измерять количество воды, приносимое дождем, летом с помощью самодельных приборов и с помощью математических расчетов. Теперь становиться очевидным тот факт, что дождь приносит больше воды, чем мы расходуем на полив огорода. Вот почему после хорошего дождя растения словно оживают, их цвет становится сочным, ярким.

Еще я поняла, что если ежедневно без пропусков измерять количество дождевой воды в течение теплого времени года и прибавить к этому еще воду, запасенную за зиму в виде снега, то можно узнать, сколько всего осадков выпадает за год в нашей местности.

Заключение

С целью изучению геометрии дождя и снега я решила измерить, сколько воды приносит дождь.

Объект данного исследования: осадки в виде дождя, града и снега.

Цель работы:

выяснить, можно ли измерить, сколько воды приносит дождь или град летом, а снег зимой;

Гипотеза исследования:

измерить количество осадков можно не только на метеорологических станциях, но и в обычных условиях с помощью самодельных приборов и математических расчетов.

Задачи исследования: