Вода в атмосфере

Вода в атмосфере находится в виде капель и пара. От того, как быстро и эффективно происходит конденсация водяного пара, зависит эффективность выпадения осадков. Вода в атмосфере может замерзнуть, тогда осадки выпадают в виде снега и града.

Рассмотрим более подробно свойства воды в атмосфере и условия попадания ее туда, а также атмосферные процессы, связанные с водой.

Распределение водных масс на Земле влияет на ее нагрев, температуру атмосферы и многое другое, что прямо связано с формированием погоды. Солнечное тепло, приходящее к Земле, по-разному поглощается поверхностью суши и воды Мирового океана.

Данное явление происходит потому, что вода обладает очень высокой удельной теплопроводностью, позволяющей ей запасать большое количество тепла. Поэтому водные пространства нагреваются значительно дольше, чем суша, но затем в течение очень продолжительного периода отдают запасенную энергию. Так, вода океанов, нагретая солнечным излучением, в течение целого года питает своей тепловой энергией приземный слой воздуха.

Мы слишком привыкли к воде и уже не замечаем того, что она имеет исключительно уникальные свойства, которых нет у других жидких веществ. Например, при понижении температуры жидкости сжимаются, становясь более плотными, а при некоторой критической температуре превращаются в твердые вещества, которые, естественно, тяжелее жидкостей, так как сжаты в меньшем объеме.

Вода же при замерзании не сжимается, а расширяется. Вернее, сжимается, но лишь при понижении температуры до −4° по Цельсию. С дальнейшим ее понижением вода начинает уже расширяться.

Вода в принципе должна кипеть при температуре +80° по Цельсию. Это значит, что при более высокой температуре она могла бы находиться в газообразном состоянии (простыми словами в виде водяного пара).

Но молекула воды построена так, что вода в атмосфере испаряется только при плюсовых температурах. Она биполярна: там, где в ней находятся атомы водорода, преобладает положительный заряд, в местонахождении атома кислорода — отрицательный.

Если молекул воды будет много, то они располагаются таким образом, что положительные заряды одной молекулы притягиваются к отрицательным зарядам другой. Создается длинная цепь из молекул воды, разорвать которую можно, лишь затратив очень большую энергию.

Именно поэтому вода кипит при температуре +100 °С, а не 80 °С, как следовало бы ожидать, если бы водородная связь молекул воды отсутствовала. Кстати, ее наличием объясняется и большая теплоемкость воды.