Вода на Земле находится не только в жидком состоянии. Помимо твердых ледников есть ещё водяной пар, находящийся в атмосфере. На его долю приходится только 0,001% всей воды на Земле, однако значение водяного пара для жизни на Земле сложно переоценить.
Вода в атмосфере появляется за счет испарения с поверхности океанов и суши. Расчеты показывают, что в течение года океаны отдают в атмосферу около 450 тыс. куб. км воды. Это значит, что они теряют слой воды толщиной примерно 1,25 м. Ещё 71 тыс. куб. км воды попадает в атмосферы с поверхности суши. Одновременно примерно тот же объем выпадает на Землю в виде осадков, поэтому уровень воды в океане не меняется из-за ее испарения.
Испаряемость
С разных участков планеты испаряется разное количество воды. Есть специальная величина – испаряемость, которая показывает, сколько именно воды может испариться с той или иной поверхности. Слово «может» здесь является ключевым. Например, в некоторых пустынях испаряемость оценивается в 2000 мм осадков, но фактически испаряется куда меньший объем, так как там не хватает воды, чтобы поддерживать столь высокий уровень испарения.
Испаряемость зависит в первую очередь от температуры – чем она выше, тем больше испаряемость. Однако влияют и другие факторы, например, влажность. Если воздух сухой, то вода испаряется быстрее. Когда же влажность близка к 100%, воздух становится насыщенным, поэтому он больше не способен принимать водяные пары. В свою очередь это означает, что на испаряемость влияет и скорость ветра – чем быстрее он дует, тем быстрее насыщенные воздушные массы сменяются новыми, ещё ненасыщенными. Интересный факт – самое сухое место на Земле находится в холодной Антарктиде. Это долины Мак-Мердо. Дело в том, что над ними дуют рекордные ветра, чья скорость может доходить до 320 км/ч. Именно благодаря ним в этих долинах за всю историю наблюдений ни разу не выпали осадки.
Количество влаги, которое может содержать воздух, зависит от его температуры. Более холодный воздух имеет более низкий предел насыщения. Выпадение осадков (дождей, града, снега) происходит тогда, когда уже насыщенный или близкий к насыщению воздух охлаждается. В результате та влага, которая оказывается «избыточной», конденсируется и падает на Землю.
Влажность воздуха
Важнейшая характеристика воздуха – его влажность. Различают влажность абсолютную и относительную. Абсолютная влажность показывает, сколько грамм воды содержится в 1 кубометре воздуха.
Однако на практике куда важнее относительная влажность. Она измеряется в процентах и показывает, насколько воздух насыщен водяным паром. Если влажность составляет 100%, то воздух максимально насыщен и больше не способен принять избыток водяного пара. Если, например, влажность равна 50%, то воздух насыщен наполовину и способен вобрать столько же влаги, сколько он содержит сейчас.
Для животных и людей обычно более комфортна низкая влажность. В этом случае пот, выделяемый организмом, испаряется, в результате чего происходит охлаждение организма. Если же воздух насыщен, то поту испаряться просто некуда, в результате чего терморегуляция организма нарушается.
Облака
Водяной пар будет находиться в любом объеме воздуха атмосферы, однако часто он концентрируется в особые структуры – облака. В них влажность очень высока, и именно из них на Землю выпадают осадки. Облака формируются на высоте, так как там температура ниже. Теплый и ещё ненасыщенный воздух из нижних слоев поднимается наверх (так как теплый воздух менее плотный и потому более легкий, чем холодный), где охлаждается и становится насыщенным. В облаке уже есть мельчайшие капли воды, однако они не будут падать до тех пор, пока скорость восходящих потоков воздуха достаточна высока. Нередко капли, падающие на Землю, успевают испариться, не достигнув ее. Отметим, что есть облака, состоящие не из капель воды, а из кристалликов льда.
Выделяют огромное количество типов облаков: перистые, высокослоистые, кучевые и т. д. Они отличаются внешним видом, высотой, на которой они располагаются, типами характерных для них осадков.
Роль воды в атмосфере
Водяной пар играет важную роль в круговороте воды в природе. Вода с поверхности океанов испаряется, после чего выпадает над сушей. Эти осадки питают реки, озера, подземные реки. Грубо говоря, если бы не водяной пар, то вся вода с суши в течение короткого промежутка времени стекла бы в океаны, и в результате реки и озера высохли бы.
При этом из океанов испаряется только вода, а не содержащиеся в ней соли, поэтому из атмосферы выпадает уже пресная вода, пригодная для питья. Можно сказать, что атмосфера – это главный опреснитель воды на Земле.
Водяной пар влияет и на климат планеты, в частности на температуру. С одной стороны, он является парниковым газом, а потому способствует разогреву планеты. Ряд ученых опасается, что может возникнуть цепная реакция – повышение температуры будет повышать испарение воды и увеличивать концентрацию водяного пара, что за счет парникового эффекта будет приводить к росту температуры. Однако также водяной пар, образуя облака, способствует охлаждению планеты, ведь белые облака прекрасно отражают солнечный свет и потому сокращают долю солнечных лучей, доходящих до поверхности планеты. Можно ожидать, что увеличение концентрации водяного пара будет приводить к формированию большего числа облаков, что отчасти компенсирует парниковый эффект от него.
Список использованных источников
• https://obatmosfere.ru/page/voda-v-atmosfere • https://spravochnick.ru/geografiya/atmosfera/voda_v_atmosfere/
