Что такое погода. Детская энциклопедия - Татьяна Львовна Попова

— Я догадался: когда воздух очень-очень влажный, даже наша кожа может стать влажной. А когда сухой, могут губы потрескаться, да?

— Точное наблюдение. Но тебе ни за что не угадать, что является датчиком гигрометра.

— Что?

— Обычный человеческий волос! В гигрометре используется интересное свойство волоса: его длина изменяется в зависимости от влажности. Сейчас термометры могут быть не только ртутными, а гигрометры — не только механическими, но и электронными и цифровыми.

— Дядя Кузя, а вон то ведро на подставке тоже прибор?

— Прибор. Помнишь, что ты сегодня говорил о ведре?

— Помню! Я пошутил, что количество осадков можно измерить, собрав капли дождя в ведро.

— А шутка-то правдой оказалась. Перед нами — осадкомер. Льёт дождь, дождевая вода наполняет ведро. Количество воды, то есть осадков, теперь легко измерить.

— Но сейчас не дождь идёт, а снег.

— Снег тоже наполняет осадкомер. Через определённое время метеорологи заберут ведро с нападавшим снегом в тёплое помещение, растопят снег и узнают, сколько его выпало. Можно сделать это и другим способом, измерив глубину снежного покрова снегомером — простым, в виде снежной рейки, или ультразвуковым. Количество дождя, снега, града определяют и по весу, для этого потребуется весовой осадкомер. Для точного измерения различных видов осадков — дождя, снега и града — применяют лазерные датчики.

— Дядя Кузя, а скорость и направление ветра как определяют?

— Для определения скорости ветра у метеорологов есть специальный прибор — анемометр. В самом простом ветромере ветер заставляет вращаться прикреплённые к оси чашки, поэтому такой анемометр называется чашечным. Но здесь, на метеостанции, анемометр современный, он установлен на высокой мачте и передаёт показания на компьютер.

— Дядя Кузя, на другой мачте что-то вроде флюгера прикреплено. Видишь, вращается, как тот флюгер-петушок, который ты мне в деревне показывал.

— Это и есть флюгер — прибор, по которому определяют направление ветра. Сейчас ветер северный.

— И мороз сильный-сильный, да?

— Нет, скорее слабый. Сильным считается мороз, при котором температура воздуха опускается ниже двадцати градусов.

— Почему же у меня тогда нос так замёрз и щёки? И рук я уже не чувствую, хотя варежки у меня плотные и тёплые, из шерсти.

— Чтобы найти ответ на этот вопрос, отправимся в путешествие. Настраиваю времяскок. 1941 год. Антарктида.

Задание

Утром, в середине дня и вечером определи температуру воздуха по показаниям уличного термометра и запиши её. Затем сравни с тем, что показывает мобильное приложение. Менялась ли температура в течение дня?

Что на нас давит? Ощущаемая температура и давление

— Не пугай меня так, дядя Кузя. Я и без того замёрз, а как про Антарктиду услышал, так чуть сам в айсберг не превратился. Ты мне рассказывал, что Антарктида — самый холодный материк на Земле. Хорошо, что времяскок нас в дом перенёс. Хоть он и небольшой, но тёплый. Ветер за окном так и воет, злится, что сюда ему не попасть, нас не заморозить.

— Без тёплого жилища исследователям в Антарктиде не выжить. Трудная и опасная у них работа, но очень интересная. Мы с тобой в тепле, а учёные, посмотри в окно, эксперимент проводят.

— Вижу-вижу. Они наблюдают за двумя баками с водой. Один подальше от дома стоит, на ровном месте. А второй со всех сторон укрыт ледяными пластинами. Расскажи подробнее, в чём эксперимент заключается.

— Люди давно заметили, что при одной и той же температуре воздуха мороз, да и жара тоже, ощущается по-разному. В ясный безветренный день при температуре минус пятнадцать градусов дети могут часами на горке кататься или на коньках гонять. А если дует сильный ветер, при тех же минус пятнадцати градусах не то что гулять, нос на улицу показывать не захочешь. Потому что ощущаемая температура отличается от той, что показывает термометр. При скорости ветра пять-десять метров в секунду холодно так, словно на улице не пятнадцать градусов мороза, а двадцать один.

— Как же определить эту ощущаемую температуру?

— Рассчитать по специальной формуле. Её вывели благодаря исследованию, которое мы сейчас наблюдаем. Участники антарктической экспедиции засекут время замерзания воды на открытом пространстве, где бак всеми ветрами обдувается, и в защищённом от ветров месте, измерят температуру воздуха, определят скорость и направление ветра. Благодаря их эксперименту теперь в сводках погоды часто сообщают не только реальную, но и ощущаемую температуру.

— Дядя Кузя, а почему ветер вдруг начинает дуть?

— Отличный вопрос, Чевочка с хвостиком! Попытаемся разобраться. Настраиваю времяскок. Ускоренный режим. 1640 год, Италия, город Флоренция.

— Дядя Кузя, как же мне нравятся фонтаны! Но с этим что-то не так: его то включают, то выключают. Важный дядя почему-то сердится и расстраивается, а другой, старенький, пытается его успокоить.

— Важный дядя — правитель Тосканского герцогства Фердинанд II Медичи. Он недоволен, потому что в построенном по его повелению фонтане вода не поднимается так высоко, как было задумано. Вроде всё сделано по плану, вода поступает в трубы, но струя не бьёт на нужную высоту. Строители в растерянности: что же придавливает воду к земле? Воздух? Но он же ничего не весит! Чтоб разобраться, позвал Фердинанд великого учёного — Галилео Галилея.

— Этот старичок — тот самый учёный, который термометр изобрёл?

— Да.

— Мне кажется, и Галилей ответа на вопрос герцога не знает.

— Ты прав. Но времяскок уже дальше нас перенёс. Галилей поручает решить проблему непослушного фонтана своим ученикам — физикам Эванджелисте Торричелли и Винченцо Вивиани.

— Торричелли сразу за дело принялся, что-то мастерит.

— На самом деле с того момента, как по приказу герцога Тосканского построили не желавший как следует бить фонтан, прошло три года. Смотри: Торричелли берёт стеклянную трубку длиной около одного метра, один конец которой наглухо закрыт, запаян. Торричелли заполняет трубку ртутью. Незакрытый конец трубки опускает в чашку, наполненную ртутью.

Ртуть

Жидкий очень ядовитый металл серебристого цвета.

— Я вижу, ртуть в трубке опустилась, наверное в чашку вылилась. Но не так уж много вылилось, больше половины осталось в трубке.

— Да, ртуть опустилась. Торричелли измеряет её высоту — она составляет семьсот шестьдесят миллиметров. Торричелли предположил, что существует давление воздуха, то есть воздух имеет вес и давит на всё, что находится на Земле.