Воздух над нами содержит тысячи тонн воды. Какие силы удерживают в воздухе тысячи тонн воды в тучах, или варианты развития физики

Реферат по дисциплине «Учение об атмосфере» выполнила: студентка группы ЭПб-081 Чинякова А.О.

Проверила: к.г.н., доцент Рябинина Н.О.

ГОУ ВПО «Волгоградский государственный университет»

Волгоград 2010

В атмосфере вода находится в трех агрегатных состояниях - газообразном (водяной пар), жидком (капли дождя) и твердом (кристаллики снега и льда). Содержание воды в атмосфере сравнительно невелико - около 0, 001% всей ее массы на нашей планете. Тем не менее, это совершенно незаменимое звено природного круговорота воды.

Основным источником атмосферной влаги являются поверхностные водоемы и увлажненная почва; кроме того, влага поступает в атмосферу в результате испарения воды растениями, а также дыхательных процессов живых существ. Расчеты показывают, что если бы весь объем водяного пара в атмосфере сконденсировался и был равномерно распределен по поверхности земного шара, то он образовал бы слой воды высотой всего лишь в 25 мм. Дождей выпадает значительно больше в результате быстрого круговорота общего запаса атмосферной влаги.

Эту статистическую классификацию Л. Амберже дополнил классификацией биогеографической.

1. Климаты пустыни, с нерегулярным выпадением осадков: экваториальные климаты (побережье Перу), тропические (юго-западная Африка, южная Аравия), с заметно выраженными сезонами осадков (Сахара, северная Калифорния, восточный Туркестан).

2. Климаты внепустынных областей: внутритропические с наличием или отсутствием сухого сезона, внетропические континентальные и средиземноморские (с многочисленными вариантами), субполярные и полярные.

Большую трудность представляет определение индекса аридности, или сухости, над которым работал ряд авторов, в том числе Э. де Мартонн, Торнтуэйт, Баньюл и Госсен, Амберже.

Облака и водяные пары поглощают и отражают избыток солнечной радиации, а также регулируют ее поступление на Землю. Одновременно они задерживают встречное тепловое излучение, идущее от поверхности Земли в межпланетное пространство. Содержание воды в атмосфере определяет погоду и климат местности. От него зависит, какая установится температура, образуются ли облака над данной территорией, пойдёт ли из облаков дождь, выпадет ли роса. Охлаждаясь, он конденсируется, образуются облака, и при этом выделяется огромное количество энергии, которую водяной пар возвращает атмосфере. Именно эта энергия заставляет дуть ветры, переносит сотни миллиардов тонн воды в облаках и увлажняет дождями поверхность Земли. Полное обновление состава воды в атмосфере происходит за 9...10 дней.

Испарение состоит в том, что молекулы воды, отрываясь от водной поверхности или влажной почвы, переходят в воздух и превращаются в молекулы водяного пара. В воздухе они двигаются самостоятельно и переносятся ветром, а их место занимают новые испарившиеся молекулы. Одновременно с испарением с поверхности почвы и водоёмов происходит и обратный процесс - молекулы воды из воздуха переходят в воду или почву. Таким образом, атмосферная влага является самым активным звеном круговорота воды в природе.

Источником энергии круговорота воды является солнечная радиация. Средняя годовая энергия равняется примерно 0, 1-0, 2 квт/м2, что соответствует 0, 73-1, 4 миллиона калорий на квадратный метр. Такое количество тепла может испарить слой воды толщиной от 1, 3 до 2, 6 м. Эти цифры включают все фазы круговорота: испарение, конденсацию в виде облаков, осадки и все формы воздействия на жизнь животных и растений.

Основное количество водяного пара сосредоточено в нижних слоях воздушной оболочки - в тропосфере, на высоте до нескольких тысяч метров, и почти вся масса облаков находится там. В стратосфере (на высоте около 25 км над Землей) облака появляются реже. Их называют перламутровыми. Еще выше, в слоях мезопаузы, на расстоянии 50...80 км от Земли, изредка наблюдаются серебристые облака. Известно, что они состоят из кристалликов льда и возникают при снижении температуры в мезопаузе до - 80 oC. Их образование связывают с интересным явлением - пульсацией атмосферы под действием приливных гравитационных волн, вызываемых Луной.

При кажущейся легкости и воздушности облака содержат значительное количество воды. Воздух, в котором количество испаряющихся молекул водяного пара равно количеству возвратившихся молекул, называется насыщенным, а сам процесс - насыщением. Водность облаков, то есть водосодержание воды в 1 м3, колеблется от 10 до 0, 1 г и менее. Чем больше температура воздуха, тем больше водяного пара может в нём содержаться. Так, в 1м3 воздуха при температуре +20 °С может содержаться 17 г водяного пара, а при температуре - 20 °С только 1 г водяного пара. Поскольку объемы облаков очень велики (десятки кубических километров), то даже одно облако может содержать в виде капель или кристалликов льда сотни тонн воды. Эти гигантские водные массы непрерывно переносятся воздушными потоками над поверхностью Земли, вызывая на ней перераспределение воды и тепла. Поскольку вода обладает исключительно высокой удельной теплоемкостью, испарение ее с поверхности водоемов, из почвы, транспирация растений поглощают до 70% энергии, получаемой Землей от Солнца. Количество теплоты, затраченное на испарение (скрытая теплота парообразования), поступает вместе с водяным паром в атмосферу и выделяется там при его конденсации и формировании облаков. В результате заметно снижается температура водных поверхностей и прилегающего к ним слоя воздуха, поэтому вблизи водоемов в теплое время года намного прохладнее, чем в континентальных районах, которые получают такое же количество солнечной энергии.

Масса облаков и водяные пары, содержащиеся в атмосфере, существенно воздействуют и на радиационный режим планеты: с их помощью происходят поглощение и отражение избытка солнечной радиации, и тем самым в известной степени регулируется ее поступление на Землю. Одновременно облака экранируют встречные тепловые потоки, идущие с поверхности Земли, снижая теплопотери в межпланетное пространство. Из всего этого слагается погодообразующая функция атмосферной влаги.

Атмосферные осадки вместе с температурой являются основными климатическими элементами, от которых зависит животный и растительный мир, а также и экономика обитаемых зон земного шара. В течение года осадки выпадают крайне неравномерно. В экваториальных районах наибольшее количество их выпадает дважды в году – после осеннего и весеннего равноденствия, в тропиках и муссонных областях – летом (при почти полном бездождье зимой), в субтропиках - зимой. В умеренных континентальных зонах максимум осадков приходится на лето. Значение осадков настолько велико, что некоторые авторы используют для характеристики климата только этот единственный элемент: климат пустынь характеризуется осадками менее 12 см в год, сухой климат - осадками от 12 до 25 см, полусухой - от 25 до 50 см, умеренно-влажный- от 50 до 100 см, влажный - от 100 до 200 см и очень влажный - более 200 см.

Распределение осадков по поверхности земного шара в основных чертах таково: очень обильные осадки (от 1, 5 до 3 м в год) выпадают между 0 и 20° широты, где имеется один сезон дождей и один сухой сезон; почти полное отсутствие осадков наблюдается в зоне пустынь; осадки от 400 до 800 мм выпадают между 30° и 40° широты; незначительны осадки в высоких широтах (70°).

Атмосферная влага, кроме переноса воды и тепла, осуществляет и другие, не менее важные функции, сущность и значение которых начали изучать совсем недавно. Оказывается, содержащаяся в атмосфере вода активно участвует и в переносе масс твердых веществ. Ветер поднимает в воздух частицы почвы, срывает пену с морских волн, уносит мельчайшие капельки соленой воды. Помимо этого, соли могут попадать в воздух и в молекулярно-дисперсном виде, благодаря так называемому физическому испарению их с поверхности океана. Поэтому океан можно считать главным поставщиком хлора, бора и йода для атмосферы, дождевых и речных вод.

Таким образом, дождевая влага, находясь в облаке, уже содержит некоторое количество солей. В ходе мощных циркуляционных процессов, осуществляющихся в облачных массах, вода и частицы солей, почвы, пыли, взаимодействуя, образуют растворы разнообразнейшего состава. По утверждению академика В.И. Вернадского, среднее солесодержание облака составляет около 34 мг/л.

В дождевых каплях находят десятки химических элементов и различные органические соединения. Покидая облако, каждая капля содержит в среднем 9, 3*10-12 мг солей. На пути к Земле, соприкасаясь с атмосферным воздухом, она вбирает в себя новые порции солей и пыли. Обычная дождевая капля весом 50 мг при падении с высоты 1 км «промывает» 16 л воздуха, а 1 л дождевой воды захватывает с собой примеси, содержавшиеся в 300 тыс. л воздуха. В итоге с каждым литром дождевой воды на Землю поступает до 100 мг примесей. Из общего количества растворенных веществ, уносимых реками с материков в океан, почти половина возвращается обратно с атмосферными осадками. При этом на каждый квадратный километр земной поверхности приходится до 700 кг одних лишь азотистых соединений (в пересчете на чистый азот), а это уже ощутимая подкормка для растений.

Особенно много солей содержат осадки приморских районов. Например, в Англии было зафиксировано выпадение дождя с концентрацией хлора до 200 мг/л, а в Голландии - до 300 мг/л.

Интересно отметить, что функцию дождя как переносчика минеральных соединений и питательных веществ нельзя свести к простому подсчету: столько-то привнесенных удобрений - такое-то увеличение урожая. В.Е. Кабаев много лет прослеживал прямую связь между размером урожая хлопка и количеством воды в осадках. В 1970 году он пришел к интересному выводу: стимулирующее воздействие дождя на посевы вызвано, очевидно, присутствием в нем пероксида водорода. Достаточно обычного содержания H2O2 в осадках (7...8 мг/л), чтобы атмосферный азот связывался в соединения, обогащающие питание растений, улучшалась подвижность элементов в почве (прежде всего фосфора), активизировался процесс фотосинтеза. Установив эту функцию дождя, ученый считает возможным искусственно доставлять растениям пероксид водорода, добавляя его в воду при опрыскивании.

Влажность воздуха характеризуется несколькими показателями:

Абсолютная влажность воздуха - количество водяного пара, содержащегося в воздухе, выраженное в граммах на кубический метр, иногда ещё называется упругостью или плотностью водяного пара. При температуре 0 °С абсолютная влажность насыщенного воздуха - 4, 9 г/м3. В экваториальных широтах абсолютная влажность воздуха составляет около 30 г/м3, а в приполярных областях - 0, 1 г/м3.

Процентное отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к количеству водяного пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре, называется - относительной влажностью воздуха. Она показывает степень насыщения воздуха водяным паром. Если, например, относительная влажность равна 50%, это значит, что воздух содержит только половину водяного пара из того количества, которое он мог бы вместить при данной температуре. В экваториальных широтах и в полярных районах относительная влажность воздуха всегда высока. На экваторе при большой облачности температура воздуха не слишком высока, а содержание влаги в нём значительно. В высоких широтах влагосодержание воздуха низкое, но и температура не большая, особенно зимой. Очень низкая относительная влажность воздуха характерна для тропических пустынь - 50% и ниже.

При малейшем понижении температуры насыщенный водяным паром воздух уже не способен больше вместить влагу и из него выпадают атмосферные осадки, например, образуется туман или выпадает роса. Водяной пар при этом конденсируется - переходит из газообразного состояния в жидкое.

Туман - форма конденсации паров воды в виде микроскопических капель или ледяных кристаллов, которые, собираясь в приземном слое атмосферы (иногда до нескольких сотен метров), делают воздух менее прозрачным. Образование туманов начинается с конденсации или сублимации водяного пара на ядрах конденсации - жидких или твёрдых частицах, взвешенных в атмосфере.

Туманы из водных капель наблюдаются главным образом при температурах воздуха выше −20 °C, но может встречаться даже и при температурах ниже −40 °C. При температуре ниже −20 °C преобладают ледяные туманы.

Туманы в населённых пунктах бывают чаще, чем вдали от них. Этому способствует повышенное содержание гидроскопических ядер конденсации (например, продуктов сгорания) в городском воздухе. Самое большое количество туманных дней на уровне моря - в среднем более 120 в году - наблюдается на канадском острове Ньюфаундленд в Атлантическом океане.

По способу возникновения туманы делятся на два вида:

Туманы охлаждения - образуются из-за конденсации водяного пара при охлаждении воздуха ниже точки росы.

Туманы испарения - являются испарениями с более тёплой испаряющей поверхности в холодный воздух над водоёмами и влажными участками суши.

Кроме того туманы различаются по синоптическим условиям образования:

Фронтальные - образующиеся вблизи атмосферных фронтов и перемещающиеся вместе с ними. Насыщение воздуха водяным паром происходит вследствие испарения осадков, выпадающих в зоне фронта. Некоторую роль в усилении туманов перед фронтами играет наблюдающееся здесь падение атмосферного давления, которое создаёт небольшое адиабатическое понижение температуры воздуха.

Внутримассовые - преобладают в природе, как правило они являются туманами охлаждения, формируются в однородных воздушных массах. Их принято разделять на несколько типов:

Радиационные туманы - туманы, которые появляются в результате радиационного охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы. Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при безоблачной погоде и лёгком бризе. Часто радиационный туман возникает в условиях температурной инверсии, препятствующей подъёму воздушной массы. После восхода солнца радиационные туманы обычно быстро рассеиваются. Однако в холодное время года в устойчивых антициклонах они могут сохраняться и днём, иногда много суток подряд. В промышленных районах может возникнуть крайняя форма радиационного тумана - смог.

Адвективные туманы - образуются вследствие охлаждения тёплого влажного воздуха при его движении над более холодной поверхностью суши или воды. Их интенсивность зависит от разности температур между воздухом и подстилающей поверхностью и от влагосодержания воздуха. Эти туманы могут развиваться как над морем, так и над сушей и охватывать огромные пространства, в отдельных случаях до сотен тысяч км². Адвективные туманы обычно бывают при пасмурной погоде и чаще всего в тёплых секторах циклонов. Адвективные туманы более устойчивы, чем радиационные, и часто не рассеиваются днём.

Морской туман - адвективный туман, возникший над морем в ходе переноса холодного воздуха на тёплую воду. Этот туман является туманом испарения. Туманы такого типа часты, например, в Арктике, когда воздух попадает с ледового покрова на открытую поверхность моря.

Дымка - очень слабый туман. При дымке дальность видимости составляет несколько километров. В практике метеорологического прогнозирования считается: дымка - видимость более/равна 1000 м, но менее 10 км, а туман - видимость менее 1000 м. Сильным туман считается при видимости менее или равной 500 м.

К туманам также относятся так называемые сухие туманы (помоха, мгла), в этих туманах частицами является не вода, а дым, копоть, пыль и так далее. Наиболее частой причиной сухих туманов является дым лесных, торфяных или степных пожаров, или степная лессовая или песчаная пыль, поднимаемые и переносимые ветром иногда на значительные расстояния, а также выбросы промышленных предприятий.

Не редка и переходная ступень между сухими и влажными туманами - такие туманы состоят из водяных частиц вместе с достаточно большими массами пыли, дыма и копоти. Это - так называемые грязные, городские туманы, являющиеся следствием присутствия в воздухе больших городов массы твердых частиц, выбрасываемых при топке дымовыми, а еще в большей степени - фабричными трубами.

Показатель водность тумана используется для характеризации туманов, он обозначает общую массу водяных капелек в единице объёма тумана. Водность туманов обычно не превышает 0, 05-0, 1 г/м³, но в отдельных плотных туманах может достигать 1-1, 5 г/м³. Кроме водности на прозрачность тумана влияет размер частиц его образующих. Радиус капель тумана обычно колеблется от 1 до 60 мкм. Большинство же капель имеет радиус 5-15 мкм при положительной температуре воздуха и 2-5 мкм при отрицательной температуре.

Роса́ - вид атмосферных осадков, образующихся на поверхности земли, растениях, предметах, крышах зданий, автомобилях и других предметах.

Из-за охлаждения воздуха водяной пар конденсируется на объектах вблизи земли и превращается в капли воды. Это происходит обычно ночью. В пустынных регионах роса является важным источником влаги для растительности. Достаточно сильное охлаждение нижних слоёв воздуха происходит, когда после заката солнца поверхность земли быстро охлаждается посредством теплового излучения. Благоприятными условиями для этого являются чистое небо и покрытие поверхности, легко отдающее тепло, например травяное. Особенно сильное образование росы происходит в тропических регионах, где воздух в приземном слое содержит много водяного пара и благодаря интенсивному ночному тепловому излучению земли существенно охлаждается. При отрицательных температурах образуется иней.

Температура, при которой находящийся в воздухе водяной пар насытит его и начнётся конденсация, называется точка росы.

В РЕДАКЦИЮ ПРИШЛО ПИСЬМО

«КОГДА ИДЕТ ДОЖДЬ, МОЯ ПОДРУГА СТАВИТ ПОД ВОДОСТОКИ ВЕДРА, ТАЗЫ - СОБИРАЕТ ДОЖДЕВУЮ ВОДУ. ЕЮ ОНА СТИРАЕТ БЕЛЬЕ, МОЕТ ВОЛОСЫ. НО СЕЙЧАС МНОГО ГОВОРЯТ О «КИСЛОТНЫХ ДОЖДЯХ», И Я НЕ УВЕРЕНА, ЧТО ПОДРУГА ПОСТУПАЕТ ПРАВИЛЬНО. ТАК МОЖНО ИЛИ НЕЛЬЗЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДОЖДЕВУЮ ВОДУ В ХОЗЯЙСТВЕ?»

С уважением В. Г. Смолко, Донецкая область

На вопрос читательницы отвечает сотрудник НИИ гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана Минздрава РСФСР кандидат биологических наук Елена Федоровна ГОРШКОВА:

Давайте прежде всего разберемся, что такое дождевая вода. Основной ее источник - влага, испаряющаяся,с поверхности водоемов и увлажненной почвы. Массы воды, скапливающейся в атмосфере, огромны: одно облако может содержать сотни тонн воды. Они непрерывно перемещаются над поверхностью земли, перераспределяя не только тепло и влагу, но и твердые вещества - различные химические элементы, их соли, пыль. Обычная дождевая капля весом 50 миллиграммов при падении промывает 16 литров воздуха, а один литр дождевой воды поглощает примеси, содержащиеся в 300 тысячах литров воздуха.

Таким образом, состав дождевой воды зависит и от того, над какой территорией образовались облака, от загрязнения атмосферы там, где осадки выпадают, от направления ветра и других обстоятельств.

Воздух, а следовательно, и дождевую воду загрязняют прежде всего транспорт, промышленные и сельскохозяйственные предприятия. Автотранспорт «поставляет» в атмосферу угарный газ, окислы азота и серы, а различные промышленные предприятия - соединения мышьяка, свинца, ртути. В сельскохозяйственных районах воздух загрязняется аммиаком, сероуглеродом, пестицидами, ядохимикатами. И это перечень далеко не всех веществ, которые из атмосферы вместе с дождем могут вновь попасть на землю.

Наибольший процент в промышленных выбросах составляют соединения серы и азота. Вступая в атмосфере в реакцию с водой, они превращаются в кислоты и выпадают на землю в виде так называемых кислотных дождей.

Термин «кислотные дожди» введен около ста лет назад английским химиком А. Смитом, выявившим зависимость между уровнем загрязнения воздуха и кислотностью осадков. Но пагубные их последствия стали проявляться лишь 10-15 лет назад. Сегодня

почти любой дождь в той или иной степени «кислотный».

Если он застиг вас в дороге - раскройте зонт или. наденьте плащ. Неоднократное воздействие дождевой воды на кожу может вызвать покраснение и шелушение из-за содержащихся в осадках кислот.

Кислотные дожди наносят ущерб и народному хозяйству: ускоряют коррозию металлических конструкций, разрушают песчаник, известняк, мрамор, закисляют воды рек и озер, почву, что приводит к гибели рыбы, лесов.

В современных условиях дождевую воду для хозяйственно-бытовых целей использовать нельзя: нельзя мыть ею голову, стирать белье, как это делали раньше, когда воздух не был так сильно загрязнен. И тем более нельзя дождевую воду пить, мыть ею посуду, готовить на ней пищу.

В науке все важно.

Вода и жизнь

По общепринятой научной теории жизнь на нашей планете – явление, так сказать, местное. Она зародилась давным-давно, когда на Земле сложились для этого благоприятные условия. И зародилась она в океане, то есть в воде. Сам этот процесс был длительный, протекавший миллиарды лет. Они ушли на то, чтобы из подходящих химических соединений, растворенных в океане, возникли органические вещества, положившие начало простейшим живым существам. Минули новые миллиардолетия, и жизнь расселилась по всей планете. Ныне она в различных формах и видах существует практически везде – в воде, на суше и в воздухе.

Но ее органическая связь с водой сохранилась. Невозможно представить себе многие протекающие в организме процессы без участия воды. Возьмем, к примеру, питание живого. Все питательные вещества, попадающие в организм тем или иным путем, обязательно переводятся в раствор, а для этого необходима вода.

Обезвоживание организма приводит к смертельному исходу. Это было экспериментально показано на голубях: при потере одной пятой части воды, содержащейся в организме птицы, она погибает, несмотря на сохранение всех прочих условий существования. И человек тяжелее всего переносит именно недостаток в воде: для него жажда опаснее и страшнее голода. В теле человека вода составляет шестьдесят пять процентов от общего веса. Если ее содержание по каким-либо причинам снизится на десять – двадцать процентов, человек непременно погибнет.

В каждом органе нашего тела, в каждой его клетке непрерывно идут различные биохимические процессы, происходят сложнейшие превращения одних веществ в другие. Из поступающей в организм пищи вырабатываются вещества, необходимые для нормальной работы всех органов, для жизнедеятельности организма. Вода – непременный участник всех этих биохимических реакций, вода же и своего рода санитар, с ее помощью выводятся из организма ненужные ему и вредные продукты обмена веществ – своеобразные отходы биохимического производства.

Цифры обычно – вещь скучная. Но иногда без них обойтись трудно по той простой причине, что они в таких случаях придают рассказу наглядность.

Вот несколько таких наглядных примеров в цифрах.

Чтобы вырастить один килограмм растительной пищи – зерна, овощей, требуется в среднем две тонны воды. Для «выращивания» одного килограмма мяса ее необходимо двадцать тонн!

Человек за год только в процессе питания потребляет в среднем шестьдесят тонн живительной влаги. Добавьте к этому еще каких-нибудь триста тонн воды для удовлетворения других его жизненных потребностей. Итого триста шестьдесят тонн одному человеку!

Для производства одной лишь тонны стали, синтетического волокна или бумаги необходимы сотни кубических метров воды. Даже добыча угля и нефти не обходится без воды, в среднем ее расходуется: на тонну угля около пяти тонн, на тонну нефти – до ста тридцати тонн. Другими словами, топливная промышленность потребляет за год столько воды, сколько приносит ее какая-нибудь большая река, например Днепр.

Подсчитано (надо, конечно, иметь в виду: подсчет этот приблизительный), что наше народное хозяйство, включая удовлетворение нужд населения, расходует воды пятьсот – шестьсот кубических километров (километров!) в год. Прав был академик А.П. Карпинский, назвавший воду «наиболее драгоценным ископаемым».

А где хранится это ископаемое? Вода есть повсюду: в океанах и морях, в реках и озерах, родниках и болотах, на высоких горах и у полюсов. Примерно пятая часть почвы – это вода. Немало ее и ниже, в более глубоких горизонтах земной коры. Скажем, на глубине до километра в земной коре хранится более четырех миллионов кубических километров воды.

Много ее и в атмосфере: над каждым квадратным километром поверхности Земли «висит» в среднем около двадцати тысяч тонн – в виде пара.

Если же посмотреть на нашу планету сверху из космоса, то вернее было бы ее называть не Землей, а Водой, потому что суша занимает на ее поверхности значительно меньшую площадь, чем океаны и моря. Ученые утверждают, что на нашей планете есть около одного миллиарда трехсот пятидесяти миллионов кубических километров воды. Много это? Конечно, много. Но...

Велик, необъятен Мировой океан, в нем сосредоточено девяносто семь процентов всех запасов воды на планете. Однако морская вода для питья и приготовления пищи не годится – в ней много различных солей. Не годится она и для многих производств, включая в первую очередь сельское хозяйство. Чтобы морская вода была пригодна для такого употребления, ее надо освободить от солей, то есть опреснить. Технически эта проблема не такая уж сложная. Нужен лишь экономически выгодный источник энергии, чтобы как говорится, овчинка стоила выделки. Тут наметилось два пути: первый – это создание промышленных опреснительных установок на базе атомных электростанций, второй – использование для тех же целей «даровой» солнечной энергии. У нас на Каспии, в городе Шевченко, уже работает опытно-промышленная установка на базе АЭС. Город и все его хозяйство полностью обеспечиваются опресненной водой.

А где же еще три процента мировых запасов воды?

Два из них – ледники и полярные ледяные «шапки» планеты, еще один – атмосферная влага (0,001 процента мировых запасов вряд ли стоит принимать в расчет), подземные воды (на их как раз долю падает большая часть последнего, третьего процента) и, наконец, реки и озера. Вот они-то пока главные поставщики воды, хотя их доля в мировом водном балансе – не более одной сотой процента! Прямо скажем: не густо...

Многие города мира испытывают острый недостаток пресной воды – это Токио и Париж, Нью-Йорк и Филадельфия. Словом, воды на Земле много, и в то же время ее мало.

Пресная вода, этот поистине уникальный и всеобщий источник жизни, в наше время – время бурного научно-технического прогресса, быстрого роста городов и индустрии – становится еще более ценным ископаемым планеты.

Все течет

Вода – вечный путешественник. Она находится в состоянии бесконечного круговорота. Проследить ее путь во всех подробностях нелегко. Но в общих чертах можно.

Солнечные лучи нагревают поверхность планеты и испаряют при этом огромное количество влаги. Водяные пары поднимаются в воздух с поверхности морей, рек, озер, из почвы. Воду испаряют все растения. Ее пары выдыхают животные.

Вода превращается в газ в любое время года, даже зимой, в большой мороз. Но чем выше температура, тем больше в атмосфере ее паров. Летом, при двадцати градусах тепла, в каждом кубическом метре воздуха может содержаться до семнадцати граммов влаги. Если в такой насыщенный воздух поступят новые пары воды, они будут уже конденсироваться – превращаться опять в воду.

Иными словами, в воздухе возникают мельчайшие капельки. Они-то, а также кристаллики льда, если в воздухе холодно, и образуют знакомые всем облака. Для конденсации водяного пара необходимо, однако, чтобы в воздухе находились твердые частички атмосферной пыли, которые играют роль ядер, осаждающих молекулы водяного пара. Обычно в атмосфере таких частичек очень много.

Воздушные течения разносят пары воды и облака по Земле. Особенно много влаги несут с собой ветры, дующие с теплых морей. Мировой океан – основной поставщик влаги в атмосферу. Насыщенные водой, воздушные массы, перемещаясь над материками, постепенно теряют ее в виде дождей или снега.

Судьба выпавших с неба капель воды различна. Одни из них попадают в ручьи или реки, в озера или сразу в море и оттуда снова со временем испаряются в воздух. Часть дождевой воды задерживается в лужах, в растениях, но скоро, нагретая солнцем, опять пускается в путешествие по воздушному океану. Много уходит в землю.

Пропутешествовав в царстве Плутона дни, месяцы, иной раз и долгие годы, водяная капелька снова появляется холодной и очищенной, как бы действительно побывав в чистилище, на поверхности, чтобы затем побежать вместе с другими в море или сразу взмыть к облакам.

Почему идет дождь!

Ответ совсем не так прост. А познакомиться с природой этого столь обычного для всех нас атмосферного явления, знать о его особенностях и возможностях очень важно. Почему?

Чем лучше мы будем знать механизм образования дождя, тем скорее и надежнее сможем взять в свои руки управление одним из самых великих процессов природы – круговоротом воды.

Разнообразны формы облаков, образующиеся в небесной сини. То они походят на большие куски ваты. То напоминают своим видом перья какой-то птицы. Иной раз облака имеют волнистый вид, а порой небо закрывается сплошной, однообразной серой пеленой, в которой надолго гаснут лучи солнца.

Облака, как мы уже говорили, – это скопление капелек воды и кристалликов льда. Но на землю они начинают выпадать только тогда, когда становятся достаточно крупными. Пока облако состоит из очень мелких капелек, их поддерживают восходящие потоки воздуха.

Что же ведет к увеличению капелек воды в облаке? Первая причина: на мельчайшие капли еще и еще осаждаются частички водяного пара из воздуха – другими словами, в облаке продолжается процесс конденсации водяного пара. И вторая: отдельные капельки, двигаясь в облаке во всех направлениях, часто сталкиваются Друг с другом и при этом иногда сливаются. Однако оба эти пути не всегда приводят к дождю.

Если облако состоит из одних капелек воды, то укрупнение капель в нем идет очень медленно. Чтобы образовалась всего одна дождевая капля, должны соединиться вместе не менее миллиона мелких облачных капель!

Совсем другие условия создаются в мощных смешанных облаках, которые в своей верхней части состоят из ледяных кристаллов, а в нижней – из водяных капель. Здесь формирование дождевого облака идет значительно быстрее. Из таких смешанных облаков в наших широтах может выпадать сильный дождь, порой и ливень.

Мощные дождевые облака образуются обычно в дни, когда стоит жара и в воздухе много влаги. Возникнув в потоке влажного воздуха, поднимающегося от нагретой земли, такое облако быстро растет. Увеличиваясь в размерах, оно поднимается все выше и выше. Если условия для его роста благоприятны, то скоро облако достигает высоких слоев, где царит холод. На высоте восьми километров температура воздуха нередко опускается до тридцати градусов мороза. При столь сильном холоде капельки воды в верхней части облака начинают превращаться в кристаллики. Постепенно толщина облачного образования может достигнуть нескольких километров. Вершина его, освещенная солнцем, становится похожей на огромную снежную гору. Темной громадой нависает оно над землей.

Когда начинается дождь, поднимающиеся потоки воздуха пополняют это грозовое облако все новыми запасами влаги. Так продолжается, пока поток влажного воздуха не ослабнет. В летнее время в кучевых облаках скапливается порой прямо-таки гигантское количество воды – в каждом кубическом километре такого облака может содержаться ее в среднем до тысячи тонн.

Конечно, нарисованная здесь картина образования облаков и превращения их в дождевые или снеговые тучи заведомо упрощена, в действительности весь этот процесс (и в целом, и в «деталях») гораздо сложнее и нельзя сказать, что он изучен во всех подробностях. Но если смотреть на эту картину как на примерную схему, то она верна.

Кстати, о слове «туча». Обычно в словарях, да и в разговорной речи мы под этим словом понимаем облако вообще, из которого уже выпадают осадки или скоро выпадут. Но у специалистов-метеорологов своя терминология. К дождевым облакам они относят самые различные их формы – как по происхождению, так и по физическим свойствам: кучево-дождевые и слоисто-дождевые, а также слоисто-кучевые, высокослоистые и слоистые. Плюс множество переходных форм.

Мы очень часто заблуждаемся, когда думаем, что чем темнее надвигающаяся туча, тем более сильным она прольется дождем. «Ну и хлынет сейчас!» – говорим мы и торопимся добраться до надежного укрытия. А между тем от того, насколько черно дождевое облако, никак не зависит обилие дождя и даже то, будет ли он идти или нет.

Понаблюдайте, и вы убедитесь: тучи угрожающего, мрачного вида часто проходят, не пролив ни капли. Дело в том, что они обычно состоят из очень мелких капелек и запас влаги в них не столь уж велик. А вот когда над нами нависает темное дождевое облако со свинцовым оттенком, тут уж жди дождя, и немалого.

По следам обвиняемой

Летний дождь проходит быстро. Прогромыхав, гроза уходит, и над умытой, просветлевшей землей снова появляется солнце. Но потоки дождевой воды продолжают свою разрушительную работу.

Совсем незаметный поначалу ручеек за короткое время оставляет после себя глубокий след, особенно где-нибудь на склоне с легко размываемой почвой. Эти промоины с узким дном и отвесными стенками нередко становятся зародышами будущего оврага. Ливень за ливнем, поток за потоком талых вод по весне – и вот уже маленькая и, казалось бы, безобидная промоина превратилась в овраг, один из самых страшных недругов земледелия. За год только талые воды смывают и уносят многие тонны плодородной почвы с полей и пашен.

При подходящих условиях овраг все глубже вгрызается в землю, теперь он уже не просто овраг, а настоящее ущелье, по которому весной и в ливни несутся бурные потоки.

Вот описание такого ущелья из книги географа А.П. Нечаева. Он видел его близ Вольска в Саратовской губернии (дело было в конце прошлого века).

«Многочисленные овраги бороздили местность, темными змейками разбегались во все стороны. Я никогда не видел до сих пор настоящих оврагов, и не мудрено, что они привлекли мое внимание. На другой день по приезде я отправился в экскурсию и, свернув с дороги в первый попавшийся овраг, был поражен картиной, которая передо мной развернулась. Я вдруг очутился в диком, темном и сыром ущелье. Солнечные лучи не достигали его дна. И чем дальше я шел, тем все выше поднимались стены. Надо мною виднелась только узкая полоска голубого неба. Местами овраг принимал боковые притоки, и тут картина становилась прямо величественной... Тут и там стены выдвигались в виде разрушенных крепостей с башнями и зубцами. Местность приобретала вид причудливой горной страны...

Вдруг послышался отдаленный раскат грома, за ним другой, третий, все явственнее и сильнее. Приближалась гроза. Несколько крупных капель упало мне на лицо. Я шел так же беспечно, не задумываясь над происходившим. Между тем тучи заволокли весь узкий просвет голубого неба. Наверху пронесся вихрь. Пыль заклубилась над моею головою. В овраге совсем потемнело. Я сообразил, что будет ливень и по оврагу понесется вода. И мне стало ясно, что я в западне. Подняться прямо вверх по этим крутым, сыпучим обрывам нет возможности. Надо спасаться... И, спотыкаясь о камни, засыпавшие дно оврага, я бросился бежать. А раскаты грома слышались все ближе и ближе. Я бежал сколько хватало сил. Вдруг донесся откуда-то издали глухой шум. Не было сомнения, что это вода бурным потоком мчалась по оврагу. Я удвоил свой бег. Шум между тем приближался. И только успел я выбежать на дорогу, как из оврага вырвался мутный поток воды. Я поднялся вверх, на крутой берег вновь образовавшейся реки, и, видя ее бешеную игру, понял, какой опасности подвергался. Вода была вся сбита в пену. Ворочая камни и обрывая от берегов огромные глыбы земли, она бешено неслась вперед».

В нашей стране много оврагов на Средне-Русской, Приволжской и Волыно-Подольской возвышенностях, в предгорьях Карпат, в Донбассе. Причина этого заключается в особенностях климата и почвы. Под верхним слоем чернозема здесь лежат породы, которые тоже легко размываются водой.

В некоторых местах достаточно совсем незначительной трещины в высохшей почве, дорожной колеи, борозды для того, чтобы тут при первом же сильном дожде возникли глубокие промоины – зародился овраг. Образованию таких ран на почве способствует и то, что засухи чередуются с ливнями. Огромные массы воды устремляются в трещины иссохшейся земли, размывают их, сносят верхний плодородный слой почвы.

Овраги опасны не только тем, что они в буквальном смысле воруют у нас землю, на которой мы растили хлеб или пасли скот. Они еще иссушают ее. Ведь что такое, по сути дела, овраг? Это естественным путем прорытый канал, сродни тому, что мелиораторы прокладывают через болото, когда хотят его осушить. Но там болото, а здесь, предположим, степь, и без того страдающая от периодических засух. А тут еще овраг, высасывающий подземную влагу, отчего нередко гибнут, высыхая, ручьи, пруды, колодцы, если невдалеке от них пролег этот нерукотворный канал.

С оврагами борются изобретательно, хотя и не всегда успешно. Там, где овраг уже зародился, принимают меры, чтобы не дать ему разрастись; там, где он уже образовался, целесообразно бывает превратить его в цепь прудов с регулируемым стоком. Большое значение имеют также правильные севообороты, которые ведут к укреплению верхнего слоя почвы, мешают его размыванию.

Чем грозит ливень

«...Уже пятые сутки в Гондурасе льют тропические ливни. Потоками бушующей воды сметены с лица земли 20 поселений. На огромной площади полностью уничтожен урожай кофе и зерновых культур. По последним официальным данным погибли 126 человек, 20 тысяч остались без крова».

Такое сообщение распространили телеграфные агентства в конце мая 1982 года. А еще через два дня число пострадавших от наводнения в этой стране достигало уже шестидесяти тысяч человек.

Подобные сообщения мы читаем в газетах часто. «Разрушительной силы ливень, не прекращавшийся в течение нескольких дней, – писала в декабре 1981 года парижская «Юманите», – обрушился на юго-западные районы Франции и вызвал небывалое в этих краях наводнение. Ливневые тучи ветер пригнал с Атлантики, где в течение суток бушевала буря. После двух дней непрерывных ливневых дождей стихия, казалось, начала отступать, однако через некоторое время ливни с новой силой обрушились на всю юго-западную часть Франции. В результате наводнения в этой области страны сложилось катастрофическое положение...

В департаменте Ланды погибли многие знаменитые сосновые леса: земля под деревьями полностью размыта. В Ажене, административном центре департамента Ло и Гаронна, затоплены несколько кварталов, в результате чего сотни жителей оказались отрезанными от остальной части города. В Риоль-Ба, Сен-Антонин-Нобль-Вале людей спасали вертолетами. Даже там, где вода спала, передвигаться практически невозможно: улицы покрыты толстым слоем грязи».

Наводнения, вызванные ливневыми дождями, – извечное бедствие, преследующее людей. Связанные с ним легенды вроде библейского мифа о всемирном потопе встречаются в фольклоре многих народов. Подчас следы упоминаемых в легендах потопов обнаруживаются и при археологических раскопках.

Сведения о буйных паводках и половодьях встречаются в русских летописях, церковных и городских памятных записях, но все эти сведения разрозненные, случайные. Только с 1876 года у нас в стране стали вести регулярные наблюдения на реках, в первую очередь, конечно, тех, что отличались своенравностью и не раз давали волю своей стихии.

А где стихия, там, как правило, бедствие.

«В лето 6978 (то есть в нашем летоисчислении – в 1470 году)... – читаем в Псковской летописи. – Тоя же весна бысть вода велика сильна, наполнившася реки и озера, за много лет не была такова вода; а по Великой реке, лед идучи, христианам сильно много хором подрало и запасов снесло, и земли, нивы иные льдом подрало, а иные водою подмыло».

Ныне, когда Москва-река зарегулирована, когда каждую весну принимаются меры по предупреждению паводка, москвичи могут не опасаться, что их застигнет врасплох вышедшая из берегов река. Раньше же такое случалось. В 1908 году вода в Москве-реке поднялась более чем на десять метров, и пятая часть города была залита водой. Крыши были усеяны жителями затопленных домов, по реке и по улицам плыли столы, скамейки, бревна, телеги, сено...

Одно из печально памятных наводнений в наше время произошло в Италии. Это случилось в 1951 году. Несколько дней подряд в Альпах шли сильнейшие ливневые дожди. Даже самые маленькие речки превратились в бурные потоки. Переполнилась река По и, прорвав в нескольких местах плотины и дамбы, ринулась на дома, сады, виноградники, затопила десятки поселков. Почти везде были человеческие жертвы. Тысячи людей по нескольку суток были вынуждены провести на крышах домов, на деревьях – без пищи и теплой одежды.

Особенно тяжкими были последствия этого наводнения для Полезине, типично сельского края севера Италии. По словам писателя Карло Леви, в те дни этот край представлял собой водную пустыню: его просто не было – он исчез под водой.

Наводнения по «вине» По и другой реки, Адидже, тоже берущей начало в Альпах, случались и раньше. Вся история Полезине – это история борьбы многих поколений крестьян со стихией, история усилий обуздать воду, защититься от нее. Наводнение 1951 года Карло Леви относит к числу наиболее разрушительных в текущем столетии.

Пока только статистика

Что же происходит в небесах? Почему они вдруг начинают так нещадно изливать на землю потоки воды?

Одна из причин ливневых дождей – особо сильный прогрев влажной почвы в жаркую летнюю пору. Масса испаряющейся с поверхности земли влаги образует (нередко это происходит у нас прямо на глазах) огромные тяжелые тучи. «Толщина» облачного слоя достигает шести – восьми, а то и десяти километров. Из них, из перенасыщенных, перегруженных водой туч, и низвергаются вниз ливни.

Ливни такого происхождения особенно характерны для тропических широт. В наших широтах ливневые облака образуются, как правило, иначе – при фронтальной встрече различно нагретых воздушных масс, когда холодный воздух вклинивается в более теплый и развивается сложный, бурно протекающий процесс по всей линии атмосферного фронта. Специалисты называют этот процесс конвекцией. Физический смысл его в том, что происходит перемещение больших воздушных масс с переносом теплоты и других физических факторов. С ним и связано образование кучево-дождевых облаков, несущих ливни и грозу.

Маленькую, далеко не точную, но зато наглядную модель этого процесса каждый из нас не один раз видел в своей жизни, открывая зимой, при сильном морозе, форточку. На дворе никакого тумана нет – чистый, морозный воздух, но, врываясь в вашу форточку, он почему-то начинает клубиться. А клубится он потому, что в нашем жилье воздух теплый, насыщен парами, они и кондесируются в морозном воздушном потоке. Чем больше влаги в комнатном воздухе, тем гуще, заметнее клубы морозного.

Весной 1965 года на европейскую часть нашей страны с севера с большой скоростью вторглась холодная воздушная масса, температура упала до десяти – двенадцати градусов. А до этого даже в Кировской области температура поднималась до двадцати пяти – двадцати восьми градусов. Двигаясь к юго-востоку, холодный воздух все глубже и глубже вклинивался в нагретый, насыщенный испарениями. В результате на гигантской территории, от Молдавии и до Кировской области, на тысячи километров протянулась грозовая дорога с ливнями. За один день с метеостанций, расположенных в радиусе двести – триста километров вокруг Москвы, в Центральный институт прогнозов поступило шестьдесят предупреждений о грозах и сильных ветрах.

Дождь вовремя – благо. Всегда. Этого не скажешь о жестоких ливнях, когда кажется, что само небо разверзлось и на землю стеной льется вода. Да еще если с градом. Но особенно опасны они в тропиках. Жителям умеренного климата даже трудно представить, насколько они там многоводны. При одном тропическом дожде на землю нередко выливается столько воды, сколько у нас выпадает за несколько лет.

В северо-восточной части Индии, в районе Черрапунджи, близ Гималайских гор, находится самое дождливое место на Земле. Тут в течение года выпадает в среднем двенадцать с половиной метров осадков. Это означает, что если бы пролившаяся здесь дождевая вода не стекала в реку и не уходила в почву, она покрыла бы поверхность слоем такой толщины.

В Индии есть немало и других мест, где осадки весьма обильны. Поэтому и на реках этой страны очень часты сильнейшие наводнения.

Осень 1978 года. В результате проливных дождей воды реки Ганг залили обширные районы. Затоплены были дома половины жителей города Бенареса. Возникла угроза вспышки эпидемий – тела умерших, которых не успели сжечь, были унесены водой (индусы считают Бенарес священным городом – сюда приходят умирать, здесь их кремируют). В Уттар-Прадеше, самом населенном штате Индии, солдаты и работники аварийной службы пытались добраться до сотен тысяч людей, отрезанных наводнением, «самым сильным на памяти живущих», как писали индийские газеты. Отменено было сто пассажирских поездов – железнодорожное полотно во многих местах оказалось глубоко под водой, а в других районах было завалено обломками скал, камнями, покрыто илом. Наводнение продолжалось более месяца и унесло свыше тысячи человеческих жизней.

Подобные сюрпризы природа преподносит даже Австралии, где почти две трети территории обладают пустынным либо полупустынным климатом и где большинство рек (а их там не так уж много) это русла без воды. Из называют «крики». Зато после ливней от них можно ждать всякого, даже наводнений. Одно из таких наводнений уничтожило город Виндзор.

К числу самых больших наводнений в мире, виновником которого был тропический ливень, относят наводнение в декабре 1887 года в китайской провинции Хэнань. Это была настоящая катастрофа. Вышедшая из берегов река Хуанхэ прорвала огромную плотину близ города Кайфын, и все, что возвышалось над землей, было безжалостно смыто. Большая территория, по площади равная Голландии, на время превратилась в озеро. Погибло девятьсот человек...

Китайцы называют Хуанхэ желтым зверем, рекой бедствий. И действительно, она нередко совершает опустошительные набеги на землю. Там, где бесновались ее грязно-желтые воды, остаются лишь руины.

Вообще катастрофические наводнения в Китае происходят почти регулярно. В июле 1981 года за три дня на большей части провинции Сычуань, юго-запад Китая, выпало более двухсот, а в некоторых районах почти четыреста семьдесят миллиметров осадков. Потоки воды с гор устремились в реку Янцзы и ее притоки, и они вышли из берегов. Двадцать пять уездов оказались под водой, местами ее уровень достигал пяти метров.

Тысячи погибших, сотни тысяч оставшихся без крова – таков итог этого очередного атмосферного катаклизма.

Думается, что подобные катастрофы в далеком прошлом не могли не породить мифов и легенд о потопе, истолкованных затем различными религиями в духе своих учений.

Всемирный потоп

Не обошла его своим вниманием и Библия. Вот как она обосновывает и сам потоп, и его страшные последствия: «И сказал Господь: истреблю с лица земли человеков, которых Я сотворил, от человека до скотов, и гадов и птиц небесных истреблю: ибо Я раскаялся, что создал их».

Только Ной с его семейством оказался угоден богу. По божьему указанию праведник построил ковчег, в который ему было разрешено взять «от всякой плоти по паре».

Далее в Библии говорится о том, что дождь лил сорок дней и ночей. Началось наводнение, и «покрылись высокие горы, какие есть под всем небом». Все живое погибло, кроме, конечно, тех, кто находился в ковчеге. Прошло сто пятьдесят дней, и вода стала убывать. Ковчег Ноя остановился на горах Араратских...

Историки установили, что библейский миф о потопе – это, по сути, пересказ более древних источников. Почти такая же легенда, например, содержится в одном из ассирийских сказаний, записанном на глиняных дощечках, которые хранились в библиотеке ассирийского царя Ашшурбанипала (VII век до нашей эры). Ассирийцы же, в свою очередь, пересказывают легенду шумеров, древнейшего народа Двуречья, создавшего здесь первую письменность.

Шумерский миф о потопе – часть эпоса о Гильгамеше, знаменитом путешественнике, «все видавшем, до края мира, познавшем моря, перешедшем все горы».

Героем мифа о потопе в шумерской легенде выступает мудрец Зиусудра, именуемый в более поздней рукописи Утнапиштимом. Оба имени обозначают одно и то же: «Он прошел жизнь долгих дней».

Однажды, говорится в легенде, бог пресных вод и мудрости За посещает ночью Утнапиштима и сообщает ему о решении богов утопить человечество. Бог рекомендует ему сделать ковчег и погрузить на него все имущество и живность. Тот строит ковчег прямоугольной формы и огромных размеров, который с трудом спускают на воду. Ковчег имел шесть ярусов и был разделен на семь частей, а дно его – на девять отсеков. Утнапиштим нагрузил его своим золотом, серебром и домашними животными, а также степным скотом и зверьем, взял всю свою семью и родственников и, когда начался ливень, закрыл и засмолил все двери ковчега.

Далее описывается потоп. Ветер, буря и дождь продолжались шесть дней и семь ночей. На седьмой день буря утихла, воды успокоились, и Утнапиштим увидел: вокруг, насколько хватает глаз, – вода. Через двенадцать поприщ (что, вероятно составляет от восьмидесяти четырех до ста двадцати километров) появился остров, к которому ковчег и пристал. Это была гора Ницир, ныне Пир Омар Гудрун, на западе Иранского нагорья, в четырехстах пятидесяти километрах к северу от Шуруппака, в пределах южного Двуречья.

Утнапиштим выпустил голубя, затем ласточку, но они, не найдя сухого места, вернулись. Ворон, выпущенный позже, увидел, что вода пошла на убыль, и уже не вернулся. Тогда Утнапиштим вышел из ковчега и принес жертву богам.

Шумерский миф почти ничем не отличается от библейского. Небольшое различие в деталях вполне правомерно, если учесть, что Библию от эпоса о Гильгамеше отделяет не менее полутора тысячелетий. За этот срок многое выпало из памяти людей, что-то было добавлено, домыслено позднейшими пересказчиками.

Итак, широко сегодня известная библейская легенда – всего лишь пересказ гораздо более древних народных сказаний. Но был ли в действительности такой всемирный потоп? Есть ли какое-либо убедительное подтверждение главному в этой легенде – тому, что когда-то ливневые дожди залили всю сушу на земном шаре?

Увы, таких доказательств нет. Научно доказано обратное: такого всемирного потопа никогда не было. Даже в самые отдаленные геологические эпохи, когда на планете царил теплый климат и многие части современной суши покрывали мелкие моря (кстати, тогда не было еще и современного животного мира, включая, конечно, и человека), все же не все материки были затоплены.

Интересен тут другой вопрос: не лежат ли в основе легенды какие-то реальные события, которые затем неправдоподобно преувеличенные религиозной фантазией были записаны в священные книги?

Вспомним, что шумеры жили вдоль среднего и нижнего течения многоводных рек Тигра и Евфрата. Здесь, в Междуречье, в Месопотамии, задолго до Древней Греции и тем более Древнего Рима возникли древнейшие цивилизации с высокой культурой для того времени. От них сохранилось много записей, сделанных особыми клинописными знаками на глиняных табличках. И когда были подробно изучены содержащиеся в них сведения о «всемирном потопе», выяснились некоторые важные подробности, которых в библейском варианте этой легенды нет.

Еще в прошлом веке австрийский геолог Э. Зюсс обратил внимание на то, что в шумерском описании потопа упоминаются появившиеся в земле трещины. Позднее историки нашли здесь сведения об огромной черной туче, надвинувшейся с юга перед тем, как начались невиданные ливни. Эти и другие данные, почерпнутые из клинописных источников, позволили ученым более четко представить реальную картину того, что случилось здесь, в Месопотамии, несколько тысяч лет назад.

Очевидно, потоп произошел в нижнем течении Евфрата. Это было опустошительное наводнение, вызванное одновременно тропическим циклоном и землетрясением, а точнее говоря, моретрясением – очаг его находился на дне моря. При таких землетрясениях образуются огромные волны – цунами, которые, достигнув низких в этих местах берегов, могли вызвать страшные разрушения (об этом мы еще поговорим) и затопить большую территорию на равнине. А тут еще «разверзлась земля» (трещины), что иногда сопутствует землетрясениям. Все это привело, по-видимому, к столь огромным жертвам, что оставило долгую память в истории человечества.

Но при всем том катастрофа была не «всемирным потопом», а явлением, событием местного характера, хотя для жителей Месопотамии оно могло показаться концом света. Ведь по представлениям тех, кто тут тогда жил, Месопотамия была и началом, и концом всего мира, всем светом.

Кстати, в шумерском мифе говорится только об одном потопе. Вполне же возможно, что подобных наводнений в этих местах было несколько. Но они в сознании людей того времени, не знавших и не понимавших причинных связей в природе, слились в одно – в наказание, ниспосланное им свыше за непослушание богам. В более поздних религиях эта идея воздаяния за грехи, за неверие и непослушание получила дальнейшее развитие. Отсюда, видимо, и заимствование шумерского мифа древними иудеями и включение его в Библию – в Ветхий завет, ставший затем священной книгой и для христиан.

Сторонники библейской версии о всемирном потопе, чтобы доказать его реальность, ссылаются на то.

что о подобном событии говорят предания других народов, живших отнюдь не в Месопотамии. Даже больше того – вдали от нее, на другом континенте. Действительно, о чем-то схожем говорит предание индейцев племени киче (Южная Америка, Гватемала). Согласно этому преданию, бог страха Хуракан (отсюда и пошло слово «ураган») решил уничтожить все живое на земле водой и огнем. Большая волна поднялась и настигла людей – за то, что они забыли своего творца и не благодарили его, они были умерщвлены и потоплены. Смола и деготь с неба. Земля погрузилась во мрак, днем и ночью шли сильные дожди. Люди взбирались на дома, но дома разрушались и погребали их; они влезали на деревья, но деревья сбрасывали их со своих ветвей; они старались укрыться в пещерах, но пещеры закрывались. Все погибли.

У племен, населявших в древности Мексику, существовало сказание о том, как бог уничтожил живших там великанов, залив землю водой. Аборигены Канады тоже рассказывают об ужасном наводнении, когда вода поднялась до горных вершин...

Что ж, может быть, всемирный потоп действительно не сказка? Нет! Предания о катастрофах, когда в воде и огне погибало множество людей, говорят лишь о том, что потопы – но отнюдь не всемирные, а местные – бывали неоднократно в разное время и в различных местах. И тут несомненно одно: причины их были не сверхъестественные, а вполне естественные – землетрясения и моретрясения, сильнейшие ураганы и цунами.

«Того же лета бысть ведро...»

В перечне бедствий, связанных с жизнью атмосферы, есть своеобразный антипод многоводью – небывало сильные засухи. В хрониках прошедших веков можно найти об этом много скорбных записей. «Того же лета, – писал в 1162 году русский летописец, – бысть ведро и жары велицы через все лето и пригоре всяко жито и всякое обилие, и озеры и реки высохше, болота же выгореша, и леса и земли горела».

Такие засухи сопровождались голодом.

Когда засушливые годы следовали один за другим, смерть косила целые народы, во многих странах замирала вся жизнь. И так было не только в прошлом. В наше время не так уж редки сообщения о тяжелых засухах, о неисчислимых бедствиях, которые они несут людям. Особенно сильно страдают от них народы ряда регионов Африки и Азии.

В 1972...1974 годах засуха поразила страны, лежащие у южной границы Сахары. В Сенегале, Нигере, Мали, Гвинее-Бисау, Верхней Вольте от голода и жажды погибли сотни тысяч людей. Пало более трех миллионов голов крупного рогатого скота. Прошло меньше десяти лет, и сюда снова пришла беда: два года – 1980-й и 1981-й – в присахарских странах не выпадало ни капли дождя. Ушла вода из колодцев, пересохли источники, обмелели озера.

Столь же тяжкими из-за засухи оказались эти годы в странах Восточной Африки. На всем протяжении от Джибути и Эфиопии до Уганды и Судана земля растрескалась от жажды и побелела. «Эта человеческая трагедия ошеломляет, – писали в 1980 году газеты. – Даже страшно думать, сколько человек умирает... Судьбы отдельных людей никого уже не трогают. Голодная смерть грозит всем и каждому».

Такая трагедия постигла двадцать пять африканских стран...

Ливни, дожди, засухи... Как много они значат для жизни на Земле, какую огромную роль играли в судьбе человечества в прошлом и продолжают играть еще и сейчас. Нельзя сказать, что зависимость людей, их хозяйственной деятельности от капризов погоды ныне такая же, какой она была раньше. Но она есть, и довольно значительная. А ведь люди испокон веков мечтали от нее освободиться. Излишек воды – плохо, недостаток – тоже. Земледелец же, посеяв хлеб, хотел, чтобы он хорошо уродился, не вымок бы, поливаемый бесконечными дождями, или не выгорел под палящими лучами солнца. И молил об этом небо, надеясь на милость всевышнего. Иногда ему казалось, что мольба достигла цели: на изнывающее под зноем поле вдруг выпадал благодатный дождь. Если всевышний оставался глухим и не желал помочь, земледелец покорно винил себя – чем-то, видно, прогневал бога... Одно же удачное совпадение, то есть когда дождь прошел бы все равно и без молитвы, подстегивала и мысли, и чувства верующих. Священнослужители ловко пользовались этим.

А где-то в стороне от религиозного мировосприятия и даже нередко вопреки ему исподволь, из века в век копились наблюдения – основа опытного знания, приобретавшего форму примет. Люди практичные доверяли больше приметам, чем молитвам.

По сути дела, примета – тот же прогноз, только составленный интуитивно, «не по науке». Он может осуществиться, а может и не осуществиться. И вовсе не только потому, что составлен «не по науке», а потому, главным образом, что природа не застрахована от случайностей. Поэтому даже сегодня составление прогноза – дело не простое, хотя научная и техническая оснащенность современного специалиста, работающего в этой области, не идет ни в какое сравнение с тем, чем располагали люди в прошлом. Надо учесть множество факторов, а многие из них еще не изучены, не выявлены, не все взаимосвязи в природе вскрыты. Надо переработать гигантский объем научной информации – он настолько гигантский, что без помощи электронных вычислительных машин с ним справиться практически невозможно. И получить в результате прогноз, надежность которого не всегда, вернее, не стопроцентно гарантирована. Особенно это относится к прогнозам долгосрочным.

Повышение надежности прогноза – такая задача стоит перед комплексом наук, изучающих глобальные геофизические процессы. Наряду с ней ученые надеются решить и другую, более радикальную – научиться погодой управлять. Не беспочвенная ли это фантазия? «Мы живем в эпоху, когда расстояния от самых безумных фантазий до совершенно реальной действительности сокращаются с невероятной быстротой» – эти слова М. Горького подтверждаются всем ходом современной научно-технической революции. На первых порах эта задача будет решена, по-видимому, в ограниченных масштабах – в пределах какой-то конкретной местности или района. Целый ряд успешных экспериментов позволяет надеяться, что это вполне достижимо. Так, рассеиванием в атмосфере специальных веществ удавалось при необходимости прояснить небо (над аэропортом), или заставить тучу пролиться дождем, или ускорить и усилить конденсацию водяных паров в атмосфере с образованием облачности...

Каким будет решение проблемы на самом деле, покажет будущее.

Короче говоря, не важно, на какую точку поверхности земли вы смотрите, вы обязательно увидите где-нибудь воду. На самом деле, место, где вы сейчас сидите, содержит от 40 до 50 литров воды. Осмотритесь. Видите ее? Приглядитесь повнимательнее, в этот раз оторвите глаза от этих слов и посмотрите на ваши ладони, руки, ноги и тело. Эти 40-50 литров воды – вы!

Это вы, потому что около 70% человеческого тела состоит из воды. Клетки вашего тела содержат много веществ, но ни одно из них не является таким важным, как вода. Бoльшую часть крови, которая циркулирует по телу, конечно, составляет вода. Это правда не только относительно вас и других людей: основную массу тела живых существ составляет вода. Кажется, без воды жизнь невозможна.

Вода – это вещество, специально созданное для того, чтобы быть основой жизни. Все ее физические и химические качества были специально созданы для жизни.

Другие жидкости застывают снизу вверх; вода замерзает сверху вниз. Это одно из наиболее необычных свойств воды является ключевым для существования воды на поверхности земли. Если бы не было этого свойства, лед не мог бы плавать, большинство воды нашей планеты было бы заблокировано во льду, и жизнь была бы невозможна в морях, озерах, прудах и речках.

Давайте детально рассмотрим этот случай, чтобы понять причину. В мире много мест, где температура воды зимой падает ниже 0°С, зачастую значительно ниже. Такой холод, несомненно, повлияет на воду в морях, озерах и др. Эти водоемы становятся все холоднее и холоднее, часть из них начинает замерзать. Если бы лед «вел себя» по-другому (другими словами, если бы он не плавал), он бы опускался на дно, а более теплые массы воды поднимались на поверхность и взаимодействовали с воздухом. Но поскольку температура воздуха ниже точки замерзания, эти массы воды тоже замерзнут и опустятся на дно. Этот процесс продолжался бы до тех пор, когда не осталось бы воды в жидком состоянии. Но так не происходит. Вместо этого, когда становится холоднее, вода становится тяжелее, пока не достигнет температуры 4°С, при которой все внезапно изменяется. После этого, вода начинает расширяться и становится легче, когда температура падает. В результате, при 4°С вода остается на дне, при 3°С вода поднимается, при 2°С – еще больше и т.д. Только на поверхности температура воды становится 0°С и она замерзает. Но замерзает только поверхность: четырехградусный слой подо льдом остается жидким, а этого достаточно подводным животным и растениям для жизнедеятельности.

Мы также должны здесь отметить, что другая характеристика воды – низкая теплопроводность льда – является ключевой в этом процессе. Из-за того, что они являются плохими проводниками тепла, слои льда и снега удерживают тепло в воде от выхода в атмосферу. Как результат этого, даже если температура воздуха падает до -50°С, слой морского льда никогда не превысит метра или двух, и в нем будет много трещин. Такие существа, как тюлени и пингвины, которые населяют полярные регионы, могут использовать это преимущество, чтобы добраться до воды подо льдом.

А сейчас давайте вернемся и посмотрим, что бы случилось, если бы с водой этого не происходило и вместо этого она бы «вела себя нормально». Предположим, вода продолжает становиться тем плотнее, чем ниже температура, как это происходит с другими жидкостями, и лед бы опускался на дно. Что дальше?

В этом случае процесс замерзания в океанах и морях начинался бы со дна и продолжался бы до самой поверхности, потому что не было бы слоя, который бы предотвращал утечку тепла. Иными словами, большинство земных озер, морей и океанов стали бы твердым льдом с поверхностным слоем воды глубиной несколько метров. Даже если бы температура воздуха увеличилась, лед на дне не растаял бы полностью. В таком мире в морях жизнь не могла бы существовать, а в экологической системе с мертвым морем жизнь на земле также была бы невозможной. Иными словами, если бы вода не «вела себя неправильно, а нормально», наша планета была бы мертвым миром.

Почему вода не действует нормально? Почему она внезапно начинает расширятся при температуре 4°С после сжатия, как это должно было бы произойти?

На этот вопрос никто еще не смог дать ответа.

Вода «как раз подходит» для жизни в той степени, не сравнимой ни с одной другой жидкостью. Бoльшая часть этой планеты, на которой другие параметры (температура, свет, электромагнитный спектр, атмосфера, поверхность и др.) подходят для жизни, наполнена необходимым для жизни количеством воды. Должно быть очевидным, что это не может быть случайностью, вместо этого здесь присутствует намеренный дизайн.

Иначе говоря, все физические и химические свойства воды показывают нам, что она создана специально для жизни. Земля, намеренно созданная для жизни человечества, наполнилась жизнью при помощи воды, специально созданной в качестве основы человеческой жизни. В воде Бог дал нам жизнь, с ее помощью Он дает нам пищу, которая произрастает из почвы.

Воздух – неосязаемая величина, его невозможно пощупать, понюхать, он находится повсюду, но для человека он невидим, узнать, сколько весит воздух непросто, но возможно. Если поверхность Земли, как в детской игре расчертить на мелкие квадратики, размером 1х1 см, то вес каждого из них будет равен 1 кг, то есть в 1см 2 атмосферы содержится 1 кг воздуха.

Можно ли это доказать? Вполне. Если соорудить весы из обычного карандаша и двух воздушных шаров, закрепив конструкцию на нити, карандаш будет находиться в равновесии, поскольку вес двух накачанных шариков одинаков. Стоит проткнуть один из шаров, перевес окажется в сторону надутого шарика, потому как воздух из поврежденного шарика вышел наружу. Соответственно, простой физический опыт доказывает, что воздух имеет некий вес. Но, если взвесить воздух на равнинной поверхности и в горах, то его масса окажется различной – горный воздух значительно легче, чем тот, которым мы дышим возле моря. Причин разного веса несколько:

Вес 1м 3 воздуха составляет 1,29 кг.

• чем выше поднимается воздух, тем более разреженным он становится, то есть высоко в горах, давление воздуха будет составлять не 1 кг на см 2 , а вполовину меньше, но и содержание необходимого для дыхания кислорода так же уменьшается ровно вполовину, что способно вызвать головокружение, тошноту и боль в ушах;
• содержание воды в воздухе.

В состав воздушной смеси входят:

1.Азот – 75,5%;

2. Кислород – 23,15%;

3. Аргон – 1,292%;

4. Углекислый газ – 0,046%;

5. Неон – 0,0014%;

6. Метан – 0,000084%;

7. Гелий – 0,000073%;

8. Криптон – 0,003%;

9. Водород – 0,00008%;

10. Ксенон – 0,00004%.

Количество ингредиентов в составе воздуха может меняться и, соответственно, масса воздуха так же претерпевает изменения в сторону увеличения или уменьшения.

• воздух всегда содержит пары воды. Физическая закономерность такова, что чем выше температура воздуха, тем больше воды в нем содержится. Этот показатель называется влажностью воздуха и влияет на его вес.

В чем измеряется вес воздуха? Существует несколько показателей, которые определяют его массу.

Сколько весит куб воздуха?

При температуре, равной 0° по Цельсию вес 1м 3 воздуха составляет 1,29 кг. То есть, если в комнате мысленно выделить пространство высотой, шириной и длиной, равными 1м, то в этом воздушном кубе будет находиться именно это количество воздуха.

Если воздух имеет вес и вес, достаточно ощутимый, почему человек не чувствует тяжести? Такое физическое явление, как атмосферное давление, подразумевает, что на каждого жителя планеты давит воздушный столб весом 250 кг. Площадь ладони взрослого человека, в среднем, равна 77 см 2 . То есть, в соответствии с физическим законами, каждый из нас держит на ладони 77 кг воздуха! Это равноценно тому, что мы постоянно носим в каждой руке по 5 пудовых гирь. В реальной жизни это не под силу даже тяжелоатлету, однако, с такой нагрузкой каждый из нас справляется легко, потому что атмосферное давление давит с двух сторон, как снаружи человеческого организма, так и изнутри, то есть разница в конечном итоге равна нулю.

Свойства воздуха таковы, что он по-разному действует на организм человека. Высоко в горах, из-за недостатка кислорода у людей возникают зрительные галлюцинации, а на большой глубине, соединение кислорода и азота в особую смесь – «веселящий газ» может создавать чувство эйфории и ощущение невесомости.

Зная эти физические величины можно рассчитать массу атмосферы Земли – то количество воздуха, которое удерживается в околоземном пространстве силами тяготения. Верхняя граница атмосферы заканчивается на высоте 118 км, то есть, зная вес м 3 воздуха, можно поделить всю заемную поверхность на воздушные столбы, с основанием 1х1м и сложить полученную массу таких колонн. В конечном итоге, она будет равна 5,3*10 в пятнадцатой степени тонн. Вес воздушной брони планеты достаточно велик, но и он составляет лишь одну миллионную долю от общей массы земного шара. Атмосфера Земли служит своеобразным буфером, сохраняющим Землю от неприятных космических сюрпризов. От одних только солнечных бурь, которые достигают поверхности планеты, атмосфера теряет в год до 100 тысячи тонн от своей массы! Такой невидимый и надежный щит – воздух.

Сколько весит литр воздуха?

Человек не замечает, что его постоянно окружает прозрачный и практически невидимый воздух. Можно ли увидеть этот неосязаемый элемент атмосферы? Наглядно, перемещение воздушных масс ежедневно транслируется на телевизионном экране – теплый или холодный фронт приносит долгожданное потепление или обильный снегопад.

Что еще мы знаем о воздухе? Наверное, то, что он жизненно необходим всем живым существам, обитающим на планете. Человек каждые сутки вдыхает и выдыхает порядка 20 кг воздуха, четвертая часть которого потребляется мозгом.

Вес воздуха можно измерять в разных физических величинах, в том числе и в литрах. Вес одного литра воздуха будет равняться 1,2930 грамм, при давлении 760 мм рт. столба и температуре, равной 0°С. Кроме привычного газообразного состояния воздух может встречаться и в жидком виде. Для перехода субстанции в данное агрегатное состояние потребуется воздействие огромного давления и очень низких температур. Астрономы предполагают, что существуют планеты, поверхность которых полностью покрыта жидким воздухом.

Источниками кислорода, необходимого для существования человека, являются леса Амазонии, которые продуцируют до 20% этого важного элемента на всей планете.

Леса – это действительно «зеленые» легкие планеты, без которых существование человека попросту невозможно. Поэтому живые комнатные растения в квартире являются не просто предметом интерьера, они очищают воздух в помещении, загрязнение которого в десятки раз выше, чем на улице.

Чистый воздух давно стал дефицитом в мегаполисах, загрязненность атмосферы настолько велика, что люди готовы покупать чистый воздух. Впервые «продавцы воздуха» появились в Японии. Они производили и продавали чистый воздух в консервных банках и любой житель Токио мог на ужин открыть баночку чистейшего воздуха, и насладиться его свежайшим ароматом.

Чистота воздуха оказывает значительное влияние не только на здоровье человека, но и животных. В загрязненных районах экваториальных вод, возле населенных людьми мест десятками гибнут дельфины. Причиной смерти млекопитающих является загрязненная атмосфера, на вскрытии животных легкие дельфинов напоминают легкие шахтеров, забитые угольной пылью. Очень чувствительны к загрязнению воздуха и обитатели Антарктиды – пингвины, если воздух содержит большое количество вредных примесей, они начинают тяжело и прерывисто дышать.

Для человека чистота воздуха так же очень важна, поэтому после работы в офисе врачи рекомендуют совершать ежедневные часовые прогулки в парке, лесу, за городом. После такой «воздушной» терапии, жизненные силы организма восстанавливаются и значительно улучшается самочувствие. Рецепт этого бесплатного и эффективного лекарства известен с давних времен, многие ученые, правители считали обязательным ритуалом ежедневные прогулки на свежем воздухе.

Для современного городского жителя лечение воздухом очень актуальна: небольшая порция живительного воздуха, вес которой равен 1-2 кг, является панацеей от многих современных недугов!