2500 років вивчення дощу: метеорологи розвіяли найпопулярніші міфи про опади

Осінь — пора року, коли ми все частіше спостерігаємо за вікном сірі хмари, туман та дощі. Метеорологи розвінчали головні міфи про дощ, щоб ми трохи краще розуміли цей процес, пише Inverse.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Насправді не "сльози"

Існує помилка, що краплі дощу мають форму "сльози", проте це не так. Метеоролог зазначає, що маленькі краплі діаметром близько 1 міліметра насправді мають сферичну форму. Чим більші краплі, тим більше вони сплющуються і зрештою набувають форми булочки для гамбургера — сплющуються і падають на землю плоскою стороною вниз. Коли краплі досягають великого розміру, понад 5 мм у діаметрі, вони розпадаються дрібніші.

Краплі дощу набувають своєї форми під дією двох сил — поверхневого натягу води та тиску, викликаного падінням крізь повітря. Перша сила змушує краплю набувати форми з найменшою площею поверхні — форма кулі. Сила поверхневого натягу води є панівною для дрібніших крапель, тому що їм необхідно відштовхувати меншу кількість повітря.

Великі ж краплі мають більшу площу і падають швидше, збільшуючи ефект тиску, що стискає краплі і змушує їх сплющуватися з одного боку — ця сила створює поглиблення у формі сфери і, зрештою, руйнує її.

Метеорологи зазначають, що форма крапель відіграє важливу роль і дозволяє покращити вимірювання опадів, а також прогнози про раптові повені.

Вивчаємо дощ близько 2500 років

Цікаво, що датчики дощу були одними із перших наукових інструментів. Наприклад, на території сучасної Індії їх використовують уже близько 2500 років. Вперше датчики дощу стандартизовані ще в 1441 році — у Кореї король Седжон розіслав вимірювачі дощу у всі села, щоб використовувати дані для прогнозування врожаю фермерів та встановити податкові ставки.

Перший частково автоматизований датчик дощу розробили у 1662 році Крістофер Рен та Роберт Гук. Вони розробили датчик перекидного ковша, що складається з трубчастого контейнера з лійкою — датчик приводився в дію за допомогою годинникового механізму, в результаті ручка починала повільно рухатися по паперу, фіксуючи кількість опадів.

Сучасний стандартний дощомір мало чим відрізняється від свого предка, який розроблений ще 1441 року. Прилад здатний вимірювати кількість опадів лише там, де він встановлений — навіть за кілька метрів від нього кількість опадів може бути зовсім іншою.

Зазначимо, що сьогодні метеорологи також активно використовують радари для вимірювання опадів — вони допомагають отримувати дані по всьому світу, а не лише у конкретній точці.

Важко прогнозувати сніг

На висотах, де температура нижча від точки замерзання, утворюється безліч опадів — коли ми бачимо дощ, він насправді падає на землю з висоти кількох кілометрів над нами.

Але для деяких куточків Землі нетиповий теплий дощ, який буває за температури вищої за нуль. Коли лід, з якого складаються хмари, досягає температури вищої за нуль градусів, він починає танути — це відбувається приблизно на висоті 4 км.

Внаслідок цього метеорологам тут досить складно прогнозувати сніг. У більшості країн світу сніг випадає за нижчих температур, тоді як, наприклад, у Великій Британії, як правило, це відбувається, коли температура повітря близька до нуля градусів. В результаті всього невелика різниця в температурі відповідальна за те, чи випаде дощ, мокрий сніг чи сніг.

Розмір має значення

Якщо уважно придивитися на лобове скло автомобіля під час дощу, можна побачити, що розмір крапель дощу неоднорідний. Розмір дощових крапель варіюється від маленьких, близько 1 мм, до більших, понад 5 мм — чим важчий дощ, тим більше великих крапель. Водночас мряка, наприклад, має зовсім інший характер і по суті є великою кількістю крихітних крапель, менш як 1 мм в діаметрі.

Крім того, за словами метеоролога, ми також можемо помітити, що для сильної зливи характерний розріджений стукіт величезних дощових крапель — це відбувається через те, що чим більше крапля, тим швидше вона падає, а відповідно першою досягає землі.

Розмір крапель дощу впливає на сигнали мобільних телефонів, телевізорів та інших приладів з аналогічними електромагнітними хвилями. Великі краплі втрачають більше енергії, що призводить до слабкіших сигналів, а місцями може взагалі бути відсутнім залежно від сили дощу.

Раніше Фокус писав про те, що вчені знайшли спосіб розсіювати хмари та викликати дощ.