Почему когда идет снег, на улице теплеет? Клуб почемучек

Здравствуйте, дорогие читатели и участники "Клуба почемучек"!  Сегодня я отвечу на вопрос, который мне прислала  моя юная читательница, Дана (11 лет):

"Почему когда идет снег, на улице теплеет?"

К нему присоединяется и моя дочка Катя (6 лет): "Почему когда на улице мороз, снег не идет?" Казалось бы, вопросы разные, но ответ на них один. А для того, чтобы он был понятен, нам надо немного поговорить о механизмах образования погоды.

Почему когда идет снег, теплеет

Погода на Земле определяется множеством факторов. Но чуть ли не главный из них - это перенос воздушных масс (т.е. движение воздуха). Атмосфера Земли неоднородна и находится в постоянном движении. От того, какой воздух придет к нам, зависит, будет ли у нас холодно или тепло, будет дождь, туман или ясная погода. Есть более прогретые участки воздуха, есть более холодные. Есть места, где воздух как-бы собирается в большие "горы" - их называют областями повышенного давления. Есть, наоборот, места, где воздуха меньше - их называют область пониженного давления.  Воздух из области высокого давления перетекает в область с низким давлением. Мы это ощущаем как ветер (помните, мы говорили об этом и ставили несколько простых опытов, когда изучали вопрос "Почему бывает сильный ветер перед дождем?").

И если мы хотим знать, какая у нас будет погода, мы должны узнать, какая воздушная масса идет к нам. Послушайте с малышом прогноз погоды по телевизору. В нем вы обязательно услышите не только рассказ о температуре воздуха и осадках, но и о давлении воздуха, и о перемещении циклонов и антициклонов. Спросите малыша, для чего нам это все знать? Температуру надо знать для того, чтобы определить холодно на улице или тепло, надевать ли нам куртку или кофту. Будут ли осадки нужно знать, чтобы решить, брать или не брать с собой на улицу зонтик. А вот зачем нам знать давление? Ведь человек (по крайне мере здоровый) его не чувствует? 

Дело в том, что как раз от давления воздуха зависит, какая воздушная масса придет, и следовательно, какая будет погода. Если давление воздуха стало понижаться, то значит, к нам пришла область низкого давления (ее называют циклон и обозначают на климатических картах буквой Н). Это огромный вихрь, часто покрывающий собой территорию не одной, а нескольких стран. Из-за того, что давление в нем низкое, он, как воронка, затягивает в себя воздух. Впереди идет теплый фронт воздуха, сзади - холодный. А вместе с воздухом в воронку циклона как в яму "скатываются" все облака из областей с более высоким давлением. Поэтому циклон всегда несет с собой тучи, дождь, снег. Кроме того, он характеризуется резкими изменениями погоды, ветрами, шквалами.  

Воздух в циклоне закручивается всегда в одном направлении - в северном полушарии в левую сторону (против часовой стрелки), в южном - в правую. Это определяется силой Кориолиса, мы пока подробно говорить о ней не будем, просто запомним, что она зависит от вращения Земли.  

Предложите ребенку сделать свой циклон.

Циклон в чашке

Нам понадобится чашка с водой и  чайная ложка.

Скажите малышу, что вода в этом эксперименте будет изображать воздух.

Попросите ребенка определить направление "против часовой стрелки" и помешать воду в чашке в этом направлении. Воронка, которую он сможет наблюдать, и будет нашим циклоном.

Циклон в чашке

А если давление воздуха у нас повышается, значит идет область воздуха с повышенным давлением. Это тоже огромный вихрь, похожий на циклон только со знаком "минус". Он так и называется антициклон (по латыни приставка "анти" значит "противоположный", т.е. антициклон это циклон "наоборот"). На климатических картах его обозначают буквой В. Воздух в нем из-за большого давления "выталкивается" наружу, в области с низким давлением. А вместе с ним улетают и облака. Поэтому там, куда пришел антициклон, обычно стоит устойчивая ясная, сухая солнечная погода. 

Направление вращения в этой "воздушной воронке" противоположно направлению вращения воздуха в циклоне.  В северном полушарии он вращается в правую сторону (по часовой стрелке), в южном - в левую. 

Давайте теперь сделаем свой антициклон.

Антициклон в чашке

Нам понадобится та же чашка с водой и  чайная ложка. 

Попросите ребенка определить направление "по часовой стрелке" и помешать воду в чашке в этом направлении. Воронка, которую он сможет наблюдать, и будет нашим антициклоном.

Чтобы узнать, идет к нам циклон или антициклон, мы должны знать как меняется давление воздуха. Это можно сделать с помощью специального прибора - барометра. Его стрелочка показывает, как меняется давление. Если стрелочка отклоняется влево, то давление падает, идет циклон и принесет пасмурную погоду и дождь. Если стрелочка отклоняется вправо - то идет антициклон и принесет с собой ясную погоду.

У нас который день стоит ясная солнечная погода 

Измеряем давление.

Последите несколько дней, как ведет себя барометр. Записывайте его показания в табличку. Обнаружив резкое изменение давления обратите внимание малыша на то, как изменится погода. 

Но если у вас дома нет барометра - не беда. Надо лишь внимательно слушать прогноз погоды по телевизору или радио. А можно его посмотреть в интернете. Мы обычно это делаем на сайте  Gismeteo.  Откройте архив (http://www.gismeteo.ru/diary/4995/) и сравните - как менялось давление воздуха и как менялась при этом погода. А можно даже посмотреть анимацию - как движется над вашим районом циклоны и антициклоны. Например, вот тут: http://www.gismeteo.ua/map/catalog (атмосферные фронты и облачность) или тут:  http://www.weather.com/maps/geography/europe/. 

Скриншот карты с Гисметео

Ну а теперь, когда мы так много узнали о том, что такое циклоны и антициклоны и как они влияют на погоду, мы можем ответить на наши вопросы.

Сначала о том, почему теплеет, когда идет снег.

Когда идет снег, это значит, что пришел циклон. Впереди него идет теплый фронт, "затягивая " в себя массы теплого воздуха. Кроме того, он приносит с собой облака, которые как шуба укрывают землю от остывания. Ведь зимой земля теплее, чем окружающий воздух. И тепловое излучение от нее никуда не уходит, а остается между землей и облаками. Становиться относительно тепло. Есть еще и третий фактор, который способствует повышению температуры воздуха. Когда образуются снежинки, это значит, что в воздухе происходит массовое образование кристалликов льда из водяного пара. Этот химический процесс называется  сублимация.

Когда-то мы с вами делали опыт со льдом и солью: если засыпать в железную кружку снег или лед, а потом посыпать их солью, то в кружке лед начнет таять, его кристаллы станут разрушаться. Этот процесс забирает столько тепла из окружающей среды, что кружка прямо примерзает к подставке на которой стоит.

Заиндевевшая кружка в опыте с таянием льда

Когда же идет обратный процесс (вода кристаллизуется в лед и получаются снежинки), то все происходит наоборот - в атмосферу тепло выделяется. Этот эффект используется в химических грелках. В них обычно находится перенасыщенный раствор ацетата натрия. При соприкосновении с катализатором в растворе начинается быстрое кристаллообразование и при этом выделяется тепло.

Раствор в химической грелке постепенно кристаллизуется, выделяя тепло

Все эти факторы (прохождение теплого фронта, появление облачного слоя и замерзание влаги из воздуха в виде снежинок), сложенные вместе, и вызывают повышение температуры воздуха при снегопаде.

Спросите малыша, а летом когда идет дождь, становится холоднее или теплее? Давайте рассуждать: если идет дождь - это циклон. Циклон приносит с собой облака, устанавливается пасмурная дождливая погода, небо закрыто тучами. Значит, солнечное излучение не может достичь земли. А ведь летом тепло мы получаем главным образом от солнца. Поэтому летом при прохождении циклона становится холоднее. Получается, что одно и то же погодное явление в разное время года приносит разные результаты.

А теперь вторая половина вопроса: если стоит морозная погода, почему не идет снег? У нас в Крыму такое происходит каждую зиму к большому разочарованию детворы. Средняя температура у нас в январе около +5 градусов. Поэтому, конечно, никакого снега не идет. А идет дождь. Но как только температура падает ниже нуля, и все дети поскорее достают санки, надеясь на то, что при таком морозе сейчас этот дождь наконец-то превратиться в снег, то тучи расходятся и устанавливается ясная солнечная погода. И стоит все время, пока есть мороз. Как обидно! В этому году у нас неделю стояли морозы до -15 ночью, но снег выпал только в первый день похолодания и даже не прикрыл траву. Так на санках мы и не покатались (

А происходит это потому, что к нам мороз приносит антициклон. Как мы узнали из предыдущего рассказа, когда приходит антициклон, то облаков нет. Стоит ясная сухая погода. Но если нет облаков, то нет и укрывающей землю "шубы". Поэтому тепловое излучение от земли "уходит" в атмосферу. А солнце за короткий зимний световой день неспособно прогреть ее. Поэтому и стоят морозы. То есть это вещи взаимосвязанные - пришел мороз, значит пришла ясная погода. И осадков не будет. Санки доставать бесполезно. 

А теперь давайте подумаем: а летом что нам даст приход антициклона? Установится ясная погода, солнце будет весь длинный летний световой день нагревать атмосферу. Значит, летом антициклон принесет нам не мороз, как зимой, а жару.

Надеюсь, используя полученные знания, Дана теперь как настоящий метеоролог (ученый, изучающий погодные явления) сможет сама разбираться в погоде и даже предсказывать ее.

В следующий раз я буду отвечать на вопрос "Почему при уборке чистящими средствами возникает кашель?" Не пропустите!

А чтобы я ответила и на ваши вопросы, вступайте в Клуб и задавайте их!

Для этого надо всего лишь поставить баннер на боковую панель вашего блога или сайта (код баннера можно взять, перейдя на страницу "Клуба почемучек"), а если блога нет, то дать ссылку в любых соц. сетях. Присылайте вопросы мне на почту tavika2000 @ yandex.ua (убрать пробелы) с пометкой "Клуб почемучек".  

Подписаться на новости Клуба можно прямо тут, заполнив форму рассылки.
После этого вам на почту будут приходить ссылки на новые выпуски "Клуба почемучек" и сообщения о розыгрышах призов.

Ваше имя: Ваш email:

Архив прошлых выпусков "Клуба почемучек" можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Материалы по теме:

1. Анимированные карты погоды http://www.weather.com/maps/geography/europe/europesatellite_large_animated.html
2. Погода. Википедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/Погода

3. Циклоны и антициклоны и их роль в прогнозировании погоды. http://www.hmn.ru/index.php?index=14&value=10
4. Циклоны и антициклоны. Сайт "Как погодка?" http://kakpogodka.com/cyclon-anticyclon/
5. Что такое циклон и антициклон и почему зимой холодно в ясный день. http://theoryandpractice.ru/posts/969-chto-takoe-tsiklon-i-antitsiklon-i-pochemu-zimoy-kholodno-v-yasnyy-den