Дождь
Капли на лице – это просто дождь, а может плачу это я.
Дождь очистил всё, и душа, захлюпав, вдруг размокла у меня,
Потекла ручьём прочь из дома к солнечным некошеным лугам,
Превратившись в пар, с ветром полетела к неизведанным мирам.
© ДДТ «Дождь»
Пришла осень. Это видно по отяжелевшему небу в редких просветах междувыдавленными им ниже, ближе к крышам, серым облаками. Это чувствуется начинающими замерзать во время длительных прогулок пальцами. Кожей, покрывающейся мурашками под неспособной удержать тепло тонкой тканью рубашки. Носом, улавливающим осенние ароматы остывающей земли, которые невозможно спутать ни с чем.
Вот-вот небеса начнут плакать дождями разной интенсивности из-за понуканий погоды, а та, в очередной раз резко изменив настроение, будет высушивать лужи уже нежарким солнцем. Грибы полезут ему навстречу из влажной почвы на радость тихим охотникам.
Кто-то всему этому разнообразию радуется, бродя по лесу с корзинкой, шлепая резиновыми сапогами по лужам и покупая цветастые зонтики. Но большинство людей с грустью смотрят на дождь из окна офиса или своей квартиры, безрадостно отдаваясь предвкушению грядущей через месяца полтора-два слякоти. Но есть одно верное лекарство для защиты от плохого настроения, навеваемого дождливой погоды: разобраться с научной точки зрения с этим явлением и узнать, как люди реагировали на него в былые времена.
Дождь – это вид атмосферных осадков, вода которых выпадает в жидком агрегатном состоянии со средним размером капли от 0,5 до 6-7мм. Дождь выпадает из смешанных облаков, т.е. облаков, в составе которых одновременно присутствуют капли воды, водяной пар и кристаллы льда. Преимущественно, это слоисто-дождевые и высокослоистые облака (плотные облака, хмуро нависающие над нами и не пропускающие ни единого лучика Солнца или Луны на высоте от 2 до 4 км в умеренных широтах, от 2 до 8 в тропических и от 2 до 4 в полярных). Такие облака держат в заложниках кристаллы льда и капли переохлажденной воды, т.е. воды, имеющей температуру ниже температуры кристаллизации при данном давлении. С поверхности капель и кристаллов вода испаряется, и скорость насыщения пара над каплями воды будет больше, чем над кристаллами льда при той же температуре.
Насыщенный водяной пар – это пар, находящийся в термодинамическом равновесии (состояние системы, при котором остаются неизменными во времени величины этой системы). Иными словами, насыщенный пар – это такой пар, который находится в своем предельном состоянии и его давление максимально при данной температуре.
Поэтому облако, не насыщенное паром относительно капель воды, будет перенасыщенным (его давление превышает давление насыщенного пара при данной температуре; он может быть получен либо путем увеличения давления (т.е. количества) пара в заданном объеме, либо путем охлаждения насыщенного пара) относительно кристаллов льда. Поэтому они, подобно вампирам, будут расти за счет одновременного испарения капель воды. Отъевшись до достаточной массы, эти кристаллы устремляются к земле, т.е. выпадают из облака, по пути примораживая к себе слуг из переохлажденных капель воды. Долетев на крыльях леденящего кровь ужаса до нижних слоев облаков или под них, они немедленно тают, т.к. температура в этих зонах смертельна для водяных упырей и составляет 0 ̊.
Второй способ формирования дождя – это слияние более мелких капель в более крупные при воздушной турбулентности. Эти капли уже обладают большей массой, поэтому спускаются ниже, объединяясь по дороге с другими каплями. В определенный момент они становятся достаточно тяжелыми, чтобы преодолеть сопротивление воздуха, и тогда начинается дождь. Слияние чаще всего происходит в облаках с температурой выше точки замерзания воды.
Все эти процессы называются процессами Бержерона-Финдайзена.
Дождь состоит из капель. Вопреки воспитанному с детства представлению о ее форме слезинки, эти капли выглядят иначе. Капли меньше 0,5мм являются сферическими и называются облачными. При увеличении размера капли ее форма становится приплюснутой снизу за счет сопротивления встречного воздушного потока. Самые крупные капли и вовсе имеют форму парашюта. Капли больше 5мм распадаются в полете на более мелкие.
Наша планета – не единственная, подверженная регулярным атакам упырей дождя. Например, на Венере льют дожди, состоящие из серной кислоты (правда, испаряются они не достигнув поверхности из-за ее высокой температуры), на спутнике Сатурна Титане – из метана, на газовых гигантах - из разный веществи жидкого неона в нижних слоях атмосферы, на некоторых экзопланетах (например, на OGLE-TR-56b в созвездии Стрельца) выпадают железные дожди. Для формирования упырей должны соблюдаться следующие температурные условия: нижние слои атмосферы небесного тела должны удерживать одно вещество одновременно в двух или трех агрегатных состояниях. В случае с Землей это вещество – вода, пребывающая в дождевых облаках в жидком, твердом (кристаллы льда) и газообразном (пар) состояниях.