КАЖДОЕ облако — это множество мелких капель. Измерения показали, что облачные капельки невелики: их диаметр — от двух тысячных до четырех сотых миллиметра. В каждом кубическом сантиметре содержится до 5 тысяч таких капель. Капельки сильно рассеивают свет, поэтому облака хорошо видны на фоне неба.
Из этих облачных капелек создаются более крупные капли дождя. Но такое разъяснение порождает новые вопросы. Облака, то есть совокупность капелек воды, могут сутками «плавать» в воздухе. Почему же капельки сразу не падают на Землю?
И почему их размеры вдруг увеличиваются в десятки раз, когда начинается дождь? И почему не падают на Землю облака?
Чтобы ответить на эти вопросы, уясним сначала, почему не падает на Землю окружающий ее воздух. Воздух, как и всякий газ, состоит из мельчайших частиц — молекул. Но как бы ни малы были эти молекулы, они имеют вполне определенный вес. Почему же под действием своего веса частицы воздуха не падают на Землю?
Они все время падают и... не могут упасть. Так же, как и молекулы пара, молекулы воздуха находятся в быстром непрестанном движении со скоростью сотен метров в секунду. Эта скорость тем больше, чем выше температура газа. В каждом кубическом миллиметре воздуха заключаются миллионы миллиардов молекул, которые постоянно сталкиваются друг с другом и отскакивают друг от друга. После столкновений молекулы разлетаются по всем направлениям — вправо, влево, вниз, вверх. Их не удержать внизу. Не будь силы притяжения к Земле, воздух за считанные минуты улетучился бы весь из атмосферы. Благодаря своему весу воздух остается около Земли, окружая нашу планету оболочкой, атмосферой, простирающейся на сотни километров вверх. Вот если. Бы остановить молекулы, лишить их движения (что, конечно, невозможно!), то они сразу упали бы на Землю, покрыв ее тонким плотным слоем. Тогда высота атмосферы составляла бы... 3 метра. Крыша одноэтажного дома уже находилась бы за пределами атмосферы, то есть в безвоздушном межпланетном пространстве...
Маленькой капельке воды очень трудно упасть из облака на Землю; потому что тысячи молекул в каждый момент сталкиваются с ней, преграждая ей путь. Поэтому она часами может «висеть» в воздухе. Но почему же падают капли дождя? Потому что они большие. Чем больше капля, тем сильнее действует ее вес, тем меньше могут помешать ее падению встречные молекулы воздуха. Этим-то и объясняется, что капельки из облаков не падают на Землю. Лишь крупная дождевая капля способна упасть вниз.
Теперь мы понимаем, что требуется для выпадения дождя из облака. Пока капельки малы, облако сутками может висеть в воздухе. Но если вдруг капельки увеличиваются в размерах в десятки и сотни раз, то они падают — начинается дождь. Но почему же капельки способны вдруг быстро увеличивать свои размеры?
МЫ ПОДОШЛИ к центральному — вопросу Дождь из облака выпадает тогда, когда облачные капельки размером в сотые и тысячные доли миллиметра. увеличиваются до размера десятых долей и целых миллиметров. Как же это происходит?
Установлено, что капельки никогда не рождались бы из пара, если бы в воздухе постоянно не присутствовали бесчисленные твердые частички. Это могут быть частички пыли, поднимаемой с Земли ветром и уносимой вверх восходящими потоками нагретого у Земли воздуха. Но пылинки не могут помочь нам; они плохо впитывают влагу.
Другое дело — крупинки соли. Их всегда множество в атмосфере. Днем и ночью волны разбрызгивают с поверхности океана капельки соленой воды. Когда мы стоим на берегу волнующегося моря, до нас долетают брызги воды. Но удалимся на тысячи километров в глубь материка. Казалось бы, теперь до нас не достанут брызги океана. Но это не так. Миллионы капель в воздухе на облачном небе — это те же морские брызги, прошедшие длинный путь, испытавшие чудесные превращения.
Самые мелкие из брызг уносятся ветром вверх. Испаряясь, они дают в остатке крупинки соли. Миллиарды таких крупинок постоянно присутствуют в воздухе. Эти частички очень легко впитывают в себя влагу. Зародыш капли — это «отсыревшая» крупинка соли, на поверхности которой охотно сгущается пар, даже если он ненасыщенный. Крупинка быстро набирает влагу, мокрая частичка соли быстро становится капелькой соленой воды. На соленой капельке пар сгущается гораздо легче, чем на капельке чистой воды. И вот перед нами уже довольно большая капелька — критический размер зародыша пройден, и чем крупнее капелька, тем легче сгущается на ней пар. Облачная капля родилась. Нельзя найти ни одной дождевой капли, которая не содержала бы в себе в растворенном состоянии определенного качества солей, хотя дождевая вода и кажется нам абсолютно пресной.
Установлено, что все продукты сгорания постоянно пополняют атмосферу множеством мельчайших крупинок, разносимых ветром по всей нашей планете. Эти крупинки так же жадны до влаги, как и частицы морской соли. Они имеют не меньшее значение в образовании облачных капель. Это тоже активные собиратели влаги, которые заметно влияют на характер влагооборота в атмосфере…