Чи йдуть дощі в пустелі. Сухий дощ як унікальне явище пустелі. Чи завжди буває жарко в пустелі

Пустеля таїть в собі безліч таємниць і загадок, часом зовсім несподіваних і дивовижних. Не дивлячись на те, що багатьох вона лякає і відштовхує своїм несприятливим кліматом, занадто високою температурою вдень і низькою вночі, відсутністю нормальної рослинності, води, тут зустрічається безліч абсолютно унікальних і красивих явищ, Таких як піщані дюни, що нагадують морську гладь, дивовижної краси оазиси або химерні форми каменів.

До того ж, тільки тут можна спостерігати сухі тумани, що виникають під час штилю або пустельній бурі, звук сонця, що виникає при Лопань розпечених на сонці каменів і співаючі піски, звук яких нагадує звук оперних співаком, з металевими нотками.

І тільки в пустелі можна по-справжньому оцінити смак і різноманіття води. Тільки тут люди можуть перебувати без парасольки, залишаючись при цьому абсолютно сухими. І якщо вам здається, що це неможливо або чергове перебільшення, то варто відвідати пустелю і особисто переконатися в тому, що сухий дощ зовсім реальний.

Виявляється, тут все-таки йдуть дощі, і не так рідко, як ми раніше про це думали.
Однак, незважаючи на те, що освіта самих дощових хмар і конденсації водяної пари над посушливими територіями відбувається тільки на чималій висоті, і найчастіше крапельки випаровуються під час польоту, іноді в пустелях все ж випадають опади, які часом обрушуються на землю великими потоками води . Практично вся випала вода дуже швидко випаровується з поверхні і лише невелика ще частина просочується в товщі землі на велику глибину, Де і зберігається.

Сухий дощ - це найдивовижніше явище сухого континентального клімату, з відносною і абсолютноювологістю повітря близькою до 0. Тут можна побачити, як грізні хмари збираються над головою і точно бачити, як йде дощ високо в небі, але, скільки б ви не чекали появи крапель на сухий виснаженою землі, вони так і не з'явитися.

Туристи, побачивши таке унікальне явище, як, уражаються його красою. Контраст між висохлої сушею, сухим пильним повітрям на висоті кількох метрів і чорним грозовим небом, затягнутим чорними хмарами притягує погляди і викликає захоплення і незвичайний захват від побаченого.

Звідки береться сухий дощ

Відомо, що дощ випадає з хмар, які утворюються в атмосфері на великій висоті і є результатом випаровування води з земної поверхні. Велика хмарність, як правило, говорить про швидке випаданні атмосферних опадів на землю, які можуть впасти на землю у вигляді інею, роси, граду, дощу або зовсім унікального в своєму роді явища - сухого дощ.

Сухий дощ характерний для посушливих районів Землі, з високою температурою повітря і низьким рівнем вологості. Так, найчастіше це явище спостерігається в пустелях, таких як Сахара, Наміб, Калахарі, Гобі та інших.

Сухий дощ утворюється точно так же, як і звичайний дощ або інші опади. З дрібних крапельок вологи, які містяться в хмарах і збираються разом, утворюючи більш великі краплі, долають силу висхідних в небо повітряних потоків і спрямовуються до поверхні Землі під дією сили тяжіння.

Над сухими районам, де сконцентрована велика кількість піску, в повітрі виявляються дрібні частинки пилу, які прискорюють процес конденсації. У пустелі температура повітря дуже висока, а ось відносна вологість дуже низька, тому що утворюються просто випаровуються в повітрі, так і не торкнувшись поверхні Землі.

Побачивши одного разу небесні краси під час сухого дощу, і відчувши розчарування і захоплення, одночасно, дивлячись на цього явища, можна закохатися в пустелю назавжди!

ЧОМУ ЖАРА?

Європейський пустельний марш

1. Проблема

Нинішній липень в європейській Росії характеризується аномальною спекою. Вже більше трьох тижнів практично немає дощів, мало хмар, і сонце палить нещадно весь світлий час. Причину цього явища метеорологи пояснюють блокуючим антициклоном, який прихопив значну частину Європи. Вважається, що цей антициклон не пропускає в область його дії холодне повітря з навколишніх антициклон областей, що і призводить до аномальної спеки. Але Європа не пустеля. Сонце продовжує випаровувати вологу. Куди дівається випарувалася волога? Чому немає дощів? Чому виник блокуючий антициклон?

Із закону збереження речовини слід, що вся випарувалася в області блокуючого антициклону волога повинна випасти у вигляді дощу. Якби випарувалася волога у вигляді водяної пари піднімалася вгору, де температура, як відомо, падає, то водяна пара неминуче б конденсировался, випадали б дощі. Отже, єдине пояснення того, що відбувається полягає в тому, що повітря в блокирующем антициклоні опускається вниз і видавлює поблизу земної поверхні весь випарувався водяна пара за його межі, не даючи водяній парі підніматися і конденсуватися. За межами блокуючого антициклону випарувалася всередині нього волога випадає проливними дождямі.Чем більше розміри антициклону, тим більше проливних дощів випадає за його межами. Отже, якщо десь утворився блокуючий антициклон, то неминуча посуха всередині нього і проливні дощі, що супроводжуються повенями за його межами.

Пустеля блокується назавжди. У пустелі, де випаровування немає, повітря завжди опускається вниз і видавлює з пустелі сухе повітря, що не дає дощів. Найважливіше питання полягає в тому, чому виникає блокуючий антициклон над областями, які не є пустелею. Як ми пояснили вище, відповідь на це питання пояснить і то, чому виникають проливні дощі, повені, урагани і смерчі поза блокуючого антициклону.

2. Випаровування, конденсація і вітер

Відповідь полягає в наступному. Випаровування і конденсація водяної пари є головною рушійною силою циркуляції атмосфери. Це визначається наступними трьома закономірностями.

1) На Землі, дві третини якої покрито океанами (гидросферой), повітря не може бути сухим. Атмосферне повітря є вологим і містить водяну пару, насичений в області безпосереднього контакту з поверхнею океанів. (Насичена концентрація - максимальна концентрація водяної пари в повітрі при даній температурі.)

2) В гравітаційному полі Землі вологе повітря не може бути нерухомим. Будь-як завгодно малий підйом повітря призведе до його охолодження. (Дійсно, частина кінетичної енергії молекул при підйомі переходить в потенційну енергію в гравітаційному полі. Абсолютно також камінь, кинутий вгору, втрачає свою швидкість, зупиняється і падає вниз.) Охолодження вологого повітря призводить до конденсації водяної пари, тобто, до вибування його з газової фази. Тиск повітря при конденсації зменшується. Тиск повітря вгорі стає істотно менше, ніж внизу, що і викликає вже не випадкове рух вологого повітря вгору.

3) Швидкість випаровування визначається і лімітується потоком сонячної енергії. В середньому, близько половини потоку сонячної енергії витрачається на випаровування, але в деяких випадках і весь потік сонячної енергії, що досягає земної поверхні, може бути витрачена на випаровування. Отже, швидкість випаровування змінюється не більше ніж в два рази. На противагу цьому швидкість конденсації визначається швидкістю підйому вологих повітряних мас. Вона може перевершувати швидкість випаровування в сотні і більше разів, а може також звертатися в нуль при опусканні повітряних мас. Ця різниця між можливими швидкостями випаровування і конденсації і визначає все різноманіття циркуляцій повітря в земній атмосфері.

Щоб опади майже збігалися з випаровуванням, необхідно, щоб швидкість підйому повітря визначалася швидкістю випаровування. Простий розрахунок показує, що підйом повітря повинен відбуватися зі швидкістю близько 3 мм / с. (Дійсно, в середньому по всій Землі швидкості випаровування та опадів збігаються. За великий проміжок часу скільки випарувалося, стільки і випало дощів на території всієї Землі (в пустелях дощі не випадають, але там немає і випаровування). Рідкою води випадає в середньому по всій землі 1 м / рік - це середньоглобальної норма. В році 3× 10 7 секунд, отже, швидкість випадання рідкої води 3× 10 -5 мм / с. Але щільність повітря в тисячу разів (в 10 3 разів) менше щільності води. У повітрі міститься близько одного відсотка (в 10 2 менше) водяної пари. Отже, щоб піднімати воду зі швидкістю 1 м в рік, вологе повітря, що несе водяна пара, повинен підніматися зі швидкістю 3 мм / с). Це дуже маленька швидкість, яку ми не помічаємо. Ми починаємо відчувати вітер, що дме зі швидкістю більше 1 м / с.

Таким чином, вода могла б випадати нормою дощу в тому ж місці, де вона випарувалася. Але суха компонента повітря, що містить азот і кисень, повинна рухатися по замкнутій траєкторії, що містить як вертикальну, так і горизонтальну частини. Причому вертикальних і горизонтальних частин повинно бути дві: в одній вертикальній частині повітря піднімається, в іншій - опускається. (У верхній і нижній горизонтальних частинах повітря рухається в різних напрямках.)

Тому опади не можуть відбуватися всюди, вони відбуваються тільки в області підйому повітря (а не навпаки). В області опускання повітря опадів немає, тому що при опусканні повітря нагрівається, і водяна пара конденсуватися не може. Швидкості руху повітря (вітру) в вертикальної і горизонтальної частинах приблизно збігаються в тому випадку, якщо висота вертикального підйому і довжина горизонтального руху приблизно рівні. З особистого досвіду польотів в літаках все знають, що висота підйому повітря при конденсації водяної пари становить менше 10 км. Вище цієї висоти хмар практично не буває. Повітря вище не піднімається. Хаотично виникають десятикілометрові вихори супроводжуються грозовими зливами і шквальними вітрами. Шквальні вітри є результатом різниці тисків, що викликаються конденсацією водяної пари і прискорення повітряних мас по закону Ньютона.

3. Лісовий насос

Нормальні умови життя людей і всього життя на суші досягаються тоді, коли швидкість конденсації і випадання дощів майже збігається зі швидкістю випаровування, перевищуючи її на величину річкового стоку, тобто коли опади завжди дорівнюють сумі випаровування і річкового стоку. Тільки за цієї умови відсутні повені, посухи, пожежі, урагани і смерчі. Досягти цього рівності можна надзвичайно складним і тонким управлінням водним режимом на суші. Таке управління здійснюється биотой, існуючої на суші в формі екосистем ненарушенного лісового покриву. Це управління було названо лісовим біотичних насосом. До еволюційного освіти лісів на суші і включення дії біотичного насоса вологи вся суша була мляву пустелю.

Володимир Маяковський, розкриваючи тему добра і зла, писав:

-Якщо вітер
даху рве,
якщо
град загрохал, -
Кожний знає -
це ось
для прогулянок
погано.
дощ покрапав
і пройшов.
сонце
в цілому світі.
це -
дуже добре
і великим
і дітям.

Це дійсно добре, але для досягнення такої ідилії необхідно вирішити дві фізичні завдання, приручивши хаотичні, некеровані вихори і перетворивши їх в впорядковані:

1) На суші частина опадів стікає в океан у вигляді річкового стоку, і випаровування цього річкового стоку відбувається в океані, а не на суші. Необхідно повернути вологу цього випаровування в океані назад на сушу так, щоб вона пролилася дощем там, звідки прийшов річковий стік.

2) Необхідно загальмувати наростаючу швидкість вітру, так як повітря протягом усього руху з океану на континент знаходиться під дією різниці тисків, тобто постійної сили, прискорює повітряні маси за законом Ньютона. Легко побачити, що якби гальмування не було, то швидкість вітру в кінці підйому на висоті близько 10 км і, отже, швидкість горизонтального вітру, компенсуючого підйом, була б ураганної, близько 60 м / с. А щоб не рвало даху, треба, як ми з'ясували, щоб вертикальна швидкість не перевищувала 3 мм /c!

(Дійсно, якщо б гальмування не було, то швидкість вітруuв кінці підйому на висоті близько 10 км дорівнювала б величині, що обчислюється з рівності кінетичної енергії вітруr u 2/2, де r - щільність повітря, і потенційної енергії конденсації. Остання дорівнює парціальному тиску водяної пари - уся водяна пара зник (Сконденсована) до висоти 10 км. Парціальний тиск водяної париp vу поверхні становить 2% від повного тиску повітря. Тиск повітря у земної поверхні дорівнює вазі атмосферного стовпа,p = r gh, g \u003d 9,8 м / с 2, h~ 10 км. Швидкість вітру отримуємо з рівностіr u 2 /2 = 2 × 10 –2 r gh, Що після скорочення щільності повітряr дає u \u003d 0,2 ~ 60 м / с.)

Обидва завдання вирішуються лісом за рахунок великої протяжності, що становить кілька тисяч кілометрів, і великої висоти зімкнутого покриву дерев, що становить 20- 30 м. Ліс тягне з океану над собою повітряний "поїзд" величезної довжини (довжина "поїзда" кілька тисяч кілометрів). Рух поїзда "гальмується" зімкнутими кронами дерев великої висоти, що гасить все прискорення повітря, що з'явилося від постійного градієнта тиску. Одночасно з цим в природному лісі діють складні і багато в чому не вивчені процеси управління випаровуванням (біологічного управління випаровуванням листям і перехоплення дощів листям і гілками) і конденсацією (шляхом випускання біологічних ядер конденсації).

Перевищення випаровування з поверхні лісу над випаровуванням океану майже вдвічі протягом декількох тисяч кілометрів віддалення від океану створює над лісом підвищену швидкість конденсації і постійний градієнт тиску повітря, яке зменшується зі збільшенням відстані від океану. Таким чином, океан стає областю опускання повітря, зниженої конденсації і підвищеного тиску, а ліс - зоною підйому повітря, підвищеної конденсації і зниженого тиску. Це створює горизонтальний потік повітря з океану на сушу, що несе водяна пара, що випарувався в океані і компенсуючий опадами на суші величину річкового стоку. Обертання Землі модифікує рух повітря, що забезпечується дією лісового насоса; при цьому повітряні потоки закручуються в горизонтальній площині, утворюючи циклони над лісом і антициклони над океаном. Це і є ідилія.

Випаровування вологи самим лісом підтримує концентрацію водяної пари, близьку до насичує значенням, незважаючи на зменшення загального тиску повітря з віддаленням від океану. Локальне випаровування лісом компенсується локальної конденсацією з випаданням дощу. Цей процес утворює упорядкований локальний вихор повітря з масштабом висоти конденсації і випадання дощу близько 10 км. Внизу потік повітря в локальному упорядкованому вихорі рухається в тому ж напрямку, що і потік повітря з океану. Гальмування прискорення повітря в цьому вихорі по вертикалі відбувається за рахунок гальмування падаючих крапель дощу. Шквальні вітри, пов'язані з локальним вихором, гасяться безперервним потоком повітря з океану. Компенсація річкового стоку повинна бути точною, тобто кількість принесеної з океану вологи не повинно бути ні більше, ні менше річкового стоку. Це досягається скоррелірованнимідействіямі видів всієї ненарушенной екосистемиліси. У ненарушенном лісі не буває посух, повеней, ураганів і смерчів.

Чому спека, що відбувається? Руйнування лісового насоса.

Тепер ми можемо відповісти на питання, що ж відбувається зараз в Європі. Сибірський ліс, включаючи ліси далекого Сходу, Унікальний, він тягне вологу з трьох океанів - з Атлантичного, Льодовитого і Тихого. Тому навіть після знищення ненарушенного лісу над усією Західною Європою сибірський ліс не висох (на відміну від континентальних лісів Австралії, Аравії і Сахари, які не витримали знищення прибережної лісосмуги). Безперервно підтримуючись вологою з Льодовитого і Тихого океанів, він продовжував тягти на себе вологу з Атлантичного океану через всю Західну Європу. Перебіг західних вітрів над Європою було регулярним і впорядкованим. Тільки завдяки сибірському лісі і лісам Східної Європи, Західна Європа не перетворилася в Сахару, незважаючи на майже повне знищення своїх лісів.

Зведення лісів в більшій частині Європи призвело до хаотизации західних вологих вітрів. Триваюче знищення непорушених лісів Східної Європи призвело до того, що ми спостерігаємо в цьому липні. Значна частина Європи перетворилася в зону опускання повітря, що віддає свою вологу і заливає дощами навколишні зони підйому повітря, включаючи прилеглі океани. При правильному дії лісового насоса суха зона опускання повітря повинна була бути над океаном, а не над сушею. Те, що відбувається сьогодні, небезпечно і є початком, щоб Європа стала пустелю. Відзначимо, що червень був відносно прохолодним, тому що вторинні листяні ліси з сильним випаровуванням перетягували вологу з Льодовитого океану, нагріваючи його зворотними потоками повітря. У липні, після припинення активної вегетації у вторинних лісах, нагрітий океан став зоною підйому повітря, відтягуючи потрібні суші дощі з великої частини території Європи.

А.М.Макарьева, В.Г.Горшков

чому в пустелі дощі рідко бувають і чому там багато піску і отримав найкращу відповідь

Відповідь від літак літаків [гуру]
Пустелі виникають там, куди ЗАВЖДИ приходить сухе повітря, з якого все дощі вже вилилися раніше. Пісок, це маленькі камінчики, визначеного розміру, чому в пустелі немає камінців іншого розміру? Тому що більш дрібні несуться вітром (з Сахари, до самої середини Атлантичного океану, Наприклад), а більші, вітру не зрушити, ось і перекочуються під вітром, утворюючи бархани і дюни тільки одного розміру камінчики.

відповідь від ~ + Katty + ~[Активний]
Місцевість вважається пустелею, якщо там випадає не більше 25 см опадів на рік. Як правило, пустелі формуються в спекотному кліматі, проте є винятки. Більшість пустель мають безліч скель і каменів, а піску там зовсім мало. У багатьох пустелях дощів не буває по кілька років поспіль, потім трапляється нетривалий злива, і все починається заново. Найпосушливіша - пустеля Атакама в Південній Америці. До 1971 р там протягом 400 років не пролилося ні краплі. Відомо, що в кількох місцях у пустелі існують артезіанські води, але високий вміст бору робить їх непридатними для зрошення.

відповідь від Rafael ahmetov[Гуру]
Питання поставлене "з ніг на голову". Чи не в пустелі рідко йдуть дощі і багато піску, а навпаки, пустелі утворюються там, де рідко йдуть дощі і багато піску. Дощі йдуть із хмар. Хмари приносять циклони. Циклони утворюються в основному на узбережжі морів і океанів. Поки циклони дійдуть до центральних областей континенту, вся вода з хмар у вигляді дощу проливається по дорозі, тому в центральних областях континентів мало дощів. Якщо там не піщані ґрунти, то вода залишається на поверхні (вбирається в грунт неглибоко), тому можливе існування рослинності. Якщо там піщані ґрунти, то вода з рідкісних дощів легко просочується вглиб піску і на поверхні мало води. Рослинам не вистачає води і вони не ростуть. Таке місце і називається пустелею.

відповідь від Анна Осадча[Гуру]
Дощ йде від випарів води, якої в пустелі дуже багато \u003d)))

відповідь від Ѐоман Кавун[Експерт]
ЧОМУ В ПУСТЕЛІ НІ ВОДИ?
Що таке пустеля? Пустеля - це такий регіон, де можливе існування тільки особихформ життя. У всіх пустелях відчувається нестача вологи, а це значить, що существующіеформи життя повинні були пристосуватися до того, щоб обходитися без води.
Розміри опадів визначають обсяги та види рослинного життя в регіоні. Ліси ростуть там, гдедостаточно опадів. Трав'яний покрив поширений, де опадів менше. Там, де опадів совсеммало, можуть виростати тільки окремі види рослин, характерні для пустель.
Жаркі пустелі в районі екватора, наприклад Сахара в Африці, розташовані в субтропіческойзоне, там, де опускається повітря стає тепліше і сухіше. Земля в цих районах дуже суха, не дивлячись на близькість океану. Те ж саме можна сказати про пустелі в північно-західній частіАфрікі і на заході Австралії.
Пустелі, розташовані далеко від екватора, утворилися через їх віддаленості від океанів і іхвлажних вітрів і через наявність гір між пустелею і морем. Такі гірські хребти задержіваютдождь на своїх схилах, звернених до моря, а їх зворотні схили залишаються посушливими.
Це явище називають ефектом «дощового бар'єру». Пустелі Центральної Азії расположениза бар'єром Гімалайських гір і Тибету. Пустелі Великого Басейну, в західній частині США, закриті від дощів гірськими хребтами, такими, як Сьєрра-Невада.
Пустелі дуже розрізняються по зовнішнім виглядом. Там, де досить піску, вітри створюють песчаниехолми, або дюни. Існують піщані пустелі. Скелясті пустелі складаються в основному ізскального грунту, скель, що утворюють фантастичні обриви і височини, а також неровниеравніни. Інші пустелі, наприклад в південно-західній частині США, характеризуються налічіембесплодних скель і безводних рівнин. Вітри вивітрюють найдрібніші частинки грунту, і гравій, який залишається на поверхні, називають «бруківці пустелі».
У більшості пустель існують різні види рослин і тварин. У рослин, які ростуть в пустелях, практично відсутнє листя для зменшення випаровування вологи ізрастенія. Вони можуть бути забезпечені колючками або шипами, щоб відлякувати тварин.
Тварини, що живуть в пустелях, можуть тривалий час обходитися без води і отримувати водуіз рослин або у вигляді роси.

Питання поставлене "з ніг на голову". Чи не в пустелі рідко йдуть дощі і багато піску, а навпаки, пустелі утворюються там, де рідко йдуть дощі і багато піску. Дощі йдуть із хмар. Хмари приносять циклони. Циклони утворюються в основному на узбережжі морів і океанів. Поки циклони дійдуть до центральних областей континенту, вся вода з хмар у вигляді дощу проливається по дорозі, тому в центральних областях континентів мало дощів. Якщо там не піщані ґрунти, то вода залишається на поверхні (вбирається в грунт неглибоко), тому можливе існування рослинності. Якщо там піщані ґрунти, то вода з рідкісних дощів легко просочується вглиб піску і на поверхні мало води. Рослинам не вистачає води і вони не ростуть. Таке місце і називається пустелею.