Почему в горах холодно?
(ответ
Следуя повседневной логике, чем выше от земли, тем температура воздуха должна быть теплее: ведь, с одной стороны, чем выше - тем ближе к Солнцу, а с другой - теплый воздух от земли поднимается вверх.
На самом деле температуру воздуха в горах определяют совсем другие факторы.
Сам по себе воздух обладает очень низкой теплопроводностью, то есть плохо проводит тепло. Поэтому солнечные лучи, проходя через него, не успевают его нагреть. А нагревается воздух на Земле вовсе не от солнечного излучения, а от того, что земная поверхность и водная оболочка Земли поглощают тепло солнечных лучей и затем его излучают. Это тепловое излучение и нагревает воздух.
Тепловое излучение, идущее от Земли, способно прогреть воздух примерно до высоты 15 километров. Чем дальше от поверхности земли, тем температура воздуха ниже. Это происходит, во-первых, потому, что нагретый у земли воздух при удалении от нее быстро охлаждается, а во-вторых, потому, что в верхних слоях атмосферы воздух более разрежен, чем у земли. Чем ниже плотность воздуха, тем меньше передается тепла. Образно это можно объяснить так: чем выше плотность воздуха, тем больше молекул в единице объема, тем быстрее они двигаются и чаще сталкиваются, а такие столкновения, как и любое трение, вызывают выделение тепла. Чем ниже плотность газа (в нашем случае воздуха), тем хуже он способен проводить тепло.
В среднем, при подъеме на каждые 1000 метров температура воздуха снижается на 6 градусов Цельсия.
Внимательный читатель возразит: но горы тоже могут поглощать солнечное излучение и отдавать его в виде теплового излучения! Все верно, могут. Но не забудьте, что воздух там сильно разреженный, а он, как мы выяснили выше, нагревается очень плохо. Далее, солнечные лучи на поверхность горных склонов всегда падают не отвесно, как на земную поверхность, а под углом. А кроме того, горам мешают прогреваться плотные снеговые шапки, которыми они покрыты, - белый снег попросту отражает солнечные лучи.)
Почему запотевают окна?
(ответ
Если в солнечный день чистый пустой стакан выставить вверх дном на вскопанной грядке или на газоне с травой, то через некоторое время можно заметить интересное явление: сухие прозрачные внутренние стенки стакана начнут затуманиваться, а снаружи стекло останется совершенно сухим.
Что же произошло и как можно объяснить появление внутри стакана видимых глазом водяных капелек? Молекулы воды, которые находятся на поверхности почвы и в растениях, все время поднимаются вверх вместе с воздухом и, охлаждаясь, осаждаются на внутренних стенках стакана, увлажняя его.)
Почему море синее?
( ответ
Почему море синее, ведь вода сама по себе прозрачная? И даже если взять морскую воду и налить в графин, она тоже будет прозрачная.
Неправильный ответ: потому что море отражает небо, а оно синее.
Цвет моря, который мы видим, - это результат рассеивания солнечного света толщей морской воды.
Вода пропускает свет неравномерно - короткие волны она рассеивает лучше, а длинные - хуже. Короткие волны соответствуют синей части спектра, а длинные - красной. В графине вы смотрите на просвет на тонкий слой воды, поэтому разница в пропускании лучей незаметна. А в море вы видите результат рассеяния солнечного света многометровой толщей воды. Поэтому синий свет меньше поглощается в воде, и в том свете, который выходит ИЗ воды, больше всего синего цвета.)