ЯДРА, ПЛАВАЮЩИЕ В АТМОСФЕРЕ
Нет ничего удивительного в том, что ядра и снаряды, выбрасываемые из стволов обычных орудий под действием пороховых газов, пролетают в атмосфере значительные расстояния — до 15 — 20 км. Более удивительно, что немцам удалось построить в 1918 г. пушку, которая
перекидывала свои снаряды даже на сотню километров, засылая их в верхние разреженные слои атмосферы,[3] где была достигнута значительно большая скорость… Но возможно ли, чтобы ядра могли превратиться из случайных молниеносных гостей в постоянных завсегдатаев атмосферы? Последнее кажется совсем невероятным.
Между тем, удивительные свойства атмосферы допускают это совершенно беспрепятственно. И весь вопрос сводится вовсе не к характеру явления в принципе, а только к его масштабу. Ведь если в воздушном океане может многими часами носиться „на даровщинку", без всякой работы, тяжелая птица, то почему невозможно это в известных условиях и для ядра? Правда, у птицы большие и широкие крылья или, как говорят, большая. несущая поверхность". Но простая математическая выкладка говорит, что с уменьшением размеров сравнительно уменьшается и требуемая несущая поверхность, потому что вес, зависящий от объема, уменьшается при атом в третьей степени, а площадь—только во второй И при небольших размерах ядер восходящие токи атмосферы носят их в себе так же исправно, как и „максимовских" паучков. Вы догадываетесь теперь, что такими ядрами будут разные твердые частицы, попадающие в атмосферу с земли?
Да, они малы, очень малы… Мы их не всегда даже видим. Но сомневаться в них никак нельзя: посмотрите на дым из трубы или даже на пучок солнечного света в чистой комнате… Ведь это твердые тела, удельный вес которых в тысячи раз больше, чем воздуха! И все же эти ядра, в виде частиц от сгорания и всевозможных пы-
линок, носятся во всей атмосфере, забираясь и в высш» слои. И это только оттого, что их вынесли туда с землі восходящие токи, даже самые незначительные по силе
Но стоит ли говорить о таких пустяках? Буквальж о прахе, о простой пыли? Да еще громко именован этот мусор „ядрами"?
Оказывается, стоит. Больше того: это необходимо, чтобы понять целую серию других явлений в атмосфере, в которых ничтожная пыль играет весьма существенную роль и где — представьте — за частицами ее наука сохраняет официальное название „ядер". Это — область атмосферных осадков и так явлений, которые обусловливаются наличием в составе воздуха паров воды или просто влаги.
Мы говорим: воздух сырой, влажный или морской, суховатый, сухой или степной. Это в зависимости от того, сколько именно есть в нем паров воды. А эти пары, улетучиваясь с поверхности водоемов или со смоченной суши, выплывают вверх сами по себе, статически, потому что они легче воздуха по удельному весу. Нс воздух способен растворить в себе водяных паров не беспредельное количество, а каждый раз лишь строго ограниченное, — тем большее, чем выше его температура. С насыщением же воздуха водяными парами, излишеї их будет выделяться в капельно-жидкое или даже в твер дое состояние. Это может произойти одинаково, еслі при той же влаге в данном атмосферном слое понизите! температура или спадет давление.
Вот, взаимное воздействие пыли, носящейся в атмо сфере, и влаги, растворенной в воздухе целиком илі [4]
с излишками,—это и определяет развитие разных атмосферных образований. Микроскопические пылинки, которых насчитывают примерно 500 шт. на 1 куб. см даже в чистом воздухе, смачиваются влагой, намокают от нее и делаются ядрами конденсации, т. е. теми очагами, где происходит процесс превращения паров воды в иное состояние. В разных стадиях процесса конденсации массы ядер делаются видимыми простым глазом
Рис. 16. Атмосферные условия, обусловливающие образование шквалов и сопутствующих им дождей и града. — Числа у правого края схемы обозначают температуру в градусах Цельсия. |
со „дна“ атмосферы. И в общежитии, как и в науке, они получают тогда различные названия-
Кто не наблюдал в больших городах, чаще по вечерам, после знойного дня, дымовую пелену, опускающуюся иногда сравнительно низко и окутывающую собой значительное пространство? Это — „дымка", скопление твердых частиц, поднятых с земли на высоту в 100—300— 600, даже до 1000 м. [5] Осадков влаги здесь еще очень
мало, и они сами по себе никакой роли не играют. Но „дымка" быстро и легко превращается в другое явление. Стоит лишь этой пелене подвергнуться охлаждению или претерпеть понижение давления, как начинается конденсация влаги. А это ведет к образованию тумана, называемого приподнятым. Отличить по виду, где дымка, а где приподнятый туман, совсем не так просто, а подчас и невозможно. Основа в этих явлениях одна и та же, но размеры и состояние конденсированной влаги не всегда различимы на глаз. Притом часто происходит переход из одного состояния в другое. Только с развитием процесса выделения влаги бледный приподнятый туман понемногу темнеет, сыреет и лишь постепенно принимает следующую форму образования — облака.
С приподнятым туманом описанного вида не надо смешивать другое явление тумана, именуемого местным, или надпочвенным. Это те испарения, иногда очень густые, которые стелются непосредственно над поверхностью земли или над водой при охлаждении смежных с ними слоев воздуха,—когда, например, с заходом солнца продолжается усиленное лучеиспускание снизу. Приподнятые же туманы, по своему положению, причисляются в метеорологии к группе слоистых облаков.