Что такое «огни святого Эльма»?
«Огни святого Эльма» — одно из многих интересных явлений, связанных с молнией, и, чтобы понять его, мы должны вспомнить, что происходит, когда сверкает молния. Все дело в наличии двух типов частиц — положительных и отрицательных. Эти два типа частиц сильно притягиваются друг к другу, и если их разъединить, то они будут стремиться соединиться вновь. Когда в туче создается сильный отрицательный или положительный заряд, он вызывает противоположный заряд внизу, на земле. Электроны начинают перемещаться из области отрицательного заряда в область положительного. Они постепенно образуют канал или каналы заряженных частиц между землей и тучей, и когда образуется большая волна электронов, происходит вспышка молнии.
Теперь предположите, что вместо того, чтобы позволить зарядам накапливаться до тех пор, пока напряжение не станет слишком большим и не должно будет быть разряжено, был бы другой способ помочь зарядам снизу, с земли просочиться к верхним. Вместо разряда молнии заряд просочился бы в виде «щеточного разряда». Именно так, кстати, и действует громоотвод. Вершина громоотвода помогает электронам просочиться. «Огонь святого Эльма» — это свечение, которое сопровождает подобный «щеточный разряд» атмосферного электричества. Оно появляется в виде огонька на концах остроконечных объектов, таких, как церковные колокольни или мачты кораблей, причем здесь оно появляется чаще всего во время шторма. Мы обычно слышим при этом потрескивание или шипение.
Другое место, где часто наблюдается «огонь святого Эльма», — это лопасти пропеллеров, а также на концах крыльев, ветровых стеклах и на носу самолетов, когда они летят в сухую снежную погоду или недалеко от того места, где идет гроза. Этот электрический заряд может быть иногда настолько сильным, что вызывает электростатические явления в радио этого самолета.
Является ли экватор самым жарким местом на Земле?
Когда мы говорим о различных местах на земле, что они «жаркие» или «холодные», мы говорим о климате. Вообще климат определяется количеством тепла от Солнца. Именно солнечное тепло согревает землю, океаны и атмосферу. Оно же и втягивает влагу в атмосферу и таким образом вызывает дождь. Солнечное тепло вызывает разницу в атмосферном давлении, которая создает ветры, а солнечное тепло и ветры вызывают океанские течения. Поэтому, если обсуждать климат в определенном месте, важно иметь в виду влияние солнечного тепла на эту территорию. Из-за того что поверхность Земли круглая, самый большой солнечный тепловой эффект наблюдается на экваторе, самый маленький — на полюсах.
На экваторе лучи солнца падают на землю вертикально. Над и под экватором лучи падают на землю под углом, наклонно. Это значит, что эти зоны над и под экватором, или умеренные зоны, получают меньше солнечных лучей, чем зона экватора, или тропическая зона. Регионы, дальше всего удаленные от экватора, получают наименьшее количество тепла. Когда лучи падают на Землю под углом, они проходят через более толстый слой атмосферы, и часть тепла поглощается воздухом — в этом другая причина, почему другие зоны получают меньше тепла. Все эти причины делают экватор самым жарким районом на Земле.
Правда, здесь мы говорим о том, что называется «солнечным климатом», то есть климатом, зависящим только от солнечного тепла. Однако существует много других факторов, которые определяют так называемый «физический климат» — климат, который действительно обнаруживается на Земле. Наиболее важными из этих факторов являются вода, земля и высота над уровнем моря. Воды океанов и океанские течения, существование больших пространств суши, высота местности над уровнем моря — все это вместе создает различные климаты, невзирая на местоположение на Земле. Поэтому в определенное время в каком-то месте, далеком от экватора, может быть жарче, чем на самом экваторе, хотя экваториальный район является самым жарким на Земле.
Как образуются озера?
Озера — это удаленные от моря водоемы, которые заполнили впадины на поверхности Земли. Эти впадины называются бассейнами. Озера образовались в результате стекания воды в низкие места. Озера пополняются в основном за счет дождей и тающего снега. Вода попадает в бассейн озера с ручьями, малыми и большими реками, подземными источниками и грунтовыми водами. Бассейны озер образуются несколькими способами. Некоторые озера — результат разлома и деформации земной коры.
Озеро Верхнее в Северной Америке — пример такого озера. Иногда озера создаются вулканами. Поток лавы может заблокировать сток вод в долины и образовать бассейн. Иногда кратер потухшего вулкана заполняется водой. Кратерное озеро в южной части штата Орегон — пример такого озера. Многие озера занимают бассейны, образованные ледниковой эрозией. Все Великие Озера, кроме озера Верхнего и озера Виннипег в Канаде — примеры озер ледникового происхождения. На побережьях волны и прибрежные течения иногда отрезают узкие морские заливы от моря и со временем образуют озера из заливов и устьев рек.
Иногда главное течение реки может само построить себе долину, откладывая наносы (грязь и почву) во время разлива. В результате долины притоков заполняются и образуют озера. В местах, где под почвой находится известняк, грунтовые воды растворяют и уносят его, создавая большие подземные пространства, из которых образуются бассейны озер.
В штате Флорида много озер такого типа. Озера также могут быть созданы искусственно. Если на реке построить дамбу, она заблокирует поток воды и образуется озеро. Озеро Мид появилось, когда построили Гуверскую дамбу на реке Колорадо.
Какие водопады самые большие в мире?
Водопад — это поток воды, который неожиданно падает с высоты на более низкий уровень. Если объем воды небольшой, водопад называется «каскадом», если большой — «катарактом». Некоторые водопады падают с высоты в сотни метров единым узким потоком. Другие известны своей шириной или необъятным количеством воды, переливающейся через уступ.
Вот несколько самых больших водопадов вмире: Водопады Анхель в горах Гвианы в Венесуэле — самые большие в мире (980 м) с самым длинным непрерывным падением в 807 м. Водопады были открыты в 1935 году американским авиатором Джеймсом Эйнджелом. Самый длинный водопад в Азии — водопад Герсоппа в Индии. Это катаракт, падающий по четырем уступам, с общей длиной в 252 м. Водопад, через который проходит самое большое количество воды — Гуайра, на границе Бразилии и Парагвая. Он несет более 13 309 куб. м воды в секунду и состоит из 18 отдельных водопадов с общей высотой падения воды около 60 м.
Один из самых высоких в мире — водопад Риббон в Йосемитском национальном парке в Калифорнии. Это узкий поток воды, падающий со скалы высотой 490 м в реку Мерсед. Второй по величине водопад в мире был найден в Южной Африке. Это водопад Тугела. Вода падает с высоты 853 м в пять этапов.
И, конечно, среди самых известных в мире — Ниагарский водопад. Он располагается на реке Ниагара, в 25 километрах от города Буффало, штат Нью-Йорк. На самом деле Ниагарский водопад состоит из двух катарактов — Подкова (или Канадский водопад) и Американский водопад. Граница между Канадой и Соединенными Штатами проходит через центр водопада Подкова. Около 94 процентов воды реки Ниагара, примерно 37 854 040 литров, переливается через водопад Подкова каждую минуту.
Что такое жесткая вода?
Вода — это соединение двух газов без вкуса, запаха и цвета: она состоит из водорода, очень легкого газа, и кислорода, более тяжелого и активного газа. Вода существует в трех состояниях: как жидкость, как твердое тело (лед) и как газ (водяной пар). Но когда мы обсуждаем различные качества воды, мы обнаруживаем, что вода, существующая в природе, никогда не бывает совершенно чистой. Она содержит растворенные в ней минеральные соли, газы и живые организмы.
Мы очень редко имеем дело с просто «водой». Например, химически чистая вода безвкусная. Но все мы знаем, что у воды всегда есть какой-то привкус. Отчасти этот привкус дает присутствие в воде определенных примесей. Капли дождя, проходя через атмосферу, забирают из нее некоторые газы, черезкоторые они проходят. Наиболее важный из этих газов — кислород, который позволяет живым организмам существовать под водой. Двуокись углерода — другой важный газ в составе воды. Его наличие в растворе воды (угольная кислота) делает воду способной размывать известняковые породы и образовывать пещеры и впадины.