— Короче, если мы обеспечим весь мир энергией, полученной из мусора и нечистот, то коровам можно будет не сдерживать отрыжку, так же как и нам с вами?
Ну… что-то вроде того.
— Невероятно. Но очень круто.
В науке всегда так — невероятно, но очень круто.
Для чего нужны облака?
Порой облака кажутся лишь надоедливыми разносчиками плохой погоды, но все же они могут быть очень полезными. Мы можем использовать их для ориентирования и для предсказания погоды. Они образуют удобный естественный солнцезащитный экран. И, что самое главное, они приносят свежую воду, без которой мы не смогли бы выжить.
— Бред! Облака — это полный отстой. Они способны только портить солнечные денечки и заставлять людей мокнуть под дождем.
Если честно, то этим занимается лишь часть из них. Многие типы облаков формируются и испаряются, не проливая на землю ни капли дождя. Но есть и такие, которые образуют страшные, громадные тучи, способные обрушить на нас ливень или град. Все зависит от того, как и где они формируются, как растут и развиваются.
— Но разве не все облака одинаковы?
В каком-то смысле да. Все они состоят из водяного пара, то есть из молекул воды, находящейся в газообразном состоянии (в отличие от твердого и жидкого состояний, которые мы называем «льдом» и «водой»). Водяной пар почти всегда присутствует в окружающем нас воздухе, но в обычных условиях молекулы воды распределяются во всем объеме воздуха равномерно и поэтому их не видно. Нагревшиеся земля и вода в океанах передают тепло приземным воздушным массам, которые мощными столбами поднимаются вверх и уносят с собой часть водяного пара. На большой высоте эти теплые воздушные массы попадают в холодные слои атмосферы.[12] Там водяной пар охлаждается, и молекулы воды сцепляются друг с другом, образуя скопления миллионов крошечных водяных капель или кристалликов льда. Их мы и называем облаками.
— Но почему мы не видим, как поднимается водяной пар? Почему нам видны только облака в небе?
Водяной пар невидим потому, что молекулы воды свободно пропускают солнечные лучи. Но в облаке они образуют капли дождя или кристаллы льда, которые преломляют и отражают проходящие через них лучи, подобно миллионам крошечных зеркал. И когда такой рассеянный свет достигает поверхности земли, нам кажется, что он исходит из всего облака, окрашенного в белый цвет.
— Хорошо, но ведь облака не всегда белые. Иногда они бывают серыми или даже черными. Особенно грозовые.
Отчасти цвет облаков зависит от того, находится солнце за ними или нет. Но кроме того, имеет значение размер каждого облака и количество собравшейся в нем воды. Большинство облаков начинают формироваться более-менее одинаково, но дальше процесс роста может идти по-разному, и от этого зависит, какого вида (или типа) получится облако и как оно себя поведет. Самые распространенные облака похожи на комки белой ваты и называются кучевыми. Они образуются над столбами нагретого воздуха описанным выше способом и обычно просто стоят там, показывая, какие они белые и пушистые. Но если они будут расти вверх, то могут превратиться в кучево-дождевые — огромные, темные, зловещие облака, готовые обрушить на наши головы всевозможные неприятности.
— Например, грозу?
Да. Или ливень с градом, ледяной дождь, ураган, тайфун или циклон. При благоприятных условиях из облаков могут даже протянуться к земле вращающиеся хоботы (именуемые смерчами или торнадо), стирающие с лица земли деревья, здания или даже целые города. Другими словами, не все облака безвредны…
— Вот и я о том.
…но кучево-дождевые облака — это лишь один из многих типов, в то время как большинство остальных — включая перистые, слоистые и другие — совершенно безобидны, а некоторые даже могут быть нам полезны.
— Интересно, чем?
Прежде всего облака можно использовать для ориентирования. В открытом море кучевые облака часто образуются прямо над маленькими островами, так как земля обычно теплее окружающей поверхности моря. Поэтому моряки видят эти облака раньше, чем замечают землю, и используют их для поиска суши. Для пилота самолета облако, расположенное на верхушке поднимающегося воздушного столба, может служить явным признаком воздушного кармана — зоны повышенной турбулентности. Поэтому умение разбираться в типах облаков позволяет пилоту так проложить курс в море облачности, чтобы избежать самых неприятных зон и уберечь пассажиров от болтанки. Кроме того, облака образуют удобный солнцезащитный экран, предохраняющий нас от слишком ярких и горячих лучей солнца. В среднем, облака рассеивают около 20 % солнечных лучей и еще 19 % поглощают. Без них дневная температура земли, океана и атмосферы была бы намного выше (хотя по ночам облака вбирают в себя тепло из нижних слоев атмосферы, и поэтому ученые до сих пор не уверены в том, как они влияют на глобальное потепление).[13]
12
Подробнее о слоях земной атмосферы рассказывается в разделе «Почему самолеты не могут подняться в космос?»
13
Подробнее о парниковом эффекте рассказывается в разделе «Можем ли мы повлиять на парниковый эффект и остановить глобальное потепление?».