La pluie est la forme de précipitation la plus courante. Même au primaire, on dit aux élèves d'où vient la pluie. Mais, malgré la disponibilité des explications des enseignants, de nombreux "pourquoi" ne sont pas clairs. Par exemple, pourquoi est-il possible qu'un petit nuage déverse des torrents de pluie, tandis que des nuages noirs passent sans même éclabousser ? Pourquoi les gouttes sont-elles de tailles différentes et comment se forment-elles ?
La pluie et le cycle de l'eau
Tout commence par la chaleur. L'énergie solaire provoque l'évaporation de l'eau de la surface des océans, des lacs, des mers, des rivières, d'autres plans d'eau, du sol et même des plantes. Se transformant en vapeur, il s'élève dans les airs. La force du vent accélère le processus. Les petites particules d'eau ne sont pas tangibles. Lorsque l'humidité est élevée (en particulier dans la zone tropicale), vous pouvez voir comment les bulles tournent, ne coulent pas, mais tendent plutôt vers le haut.
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Causes de la pluie (formation de précipitations)
La climatologie et la météorologie - sciences qui s'intéressent directement à toute précipitation, distinguent 4 raisons principales à l'apparition de la pluie :
- Mouvements d'air ascendants
- La présence de vapeur d'eau dans l'air, en quantité suffisante pour former de la pluie
- Rencontre des courants d'air chaud et froid
- Présence de reliefs élevés
Mouvements d'air ascendants
Le soleil chauffe la surface de la terre et l'humidité commence à s'en évaporer. Le processus d'évaporation se produit non seulement directement à partir du sol, mais également à partir de la surface de l'océan, de la mer, du lac, ainsi que des limbes des feuilles et de la peau humaine. Toute l'eau qui s'est évaporée dans l'air. Mais, l'air chauffé - conformément aux lois de la physique, commence à monter lentement. Avec toute l'eau qu'il contient.
Il est nécessaire de se rappeler des concepts physiques importants - humidité relative et absolue. Absolu - c'est la quantité de vapeur d'eau qui est déjà - pour le moment, contenue dans l'air. L'humidité relative est la quantité d'humidité qui existe par rapport à ce qui pourrait être à une température donnée. Et la dernière loi physique - plus la température de l'air est élevée, plus elle peut contenir de vapeur d'eau en elle-même.
Il y a déjà un peu d'humidité dans les courants d'air ascendants. Mais à mesure que vous montez, la température baisse. Par conséquent, l'humidité commence à se condenser en nuages. Lorsque la température descend encore plus bas et que le nuage ne peut plus retenir la quantité d'humidité qu'il contient, l'excédent tombe sous forme de pluie.
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La présence de vapeur d'eau dans l'air, en quantité suffisante pour former de la pluie
Le processus est similaire à celui décrit ci-dessus, seulement avec des clarifications. La règle de formation de la pluie fonctionne s'il y a un endroit où la vapeur d'eau peut provenir - de la surface d'un sol fraîchement labouré, d'une rivière, d'un miroir d'un lac ou d'une plaque de feuilles de semis verts de chou et d'épinards. Et si nous sommes au centre du désert du Sahara, il n'y aura pas d'humidité dans l'air, peu importe l'intensité du soleil.
Après que le directeur de l'une des stations de radio américaines se soit mouillé jusqu'à la peau, tombant sous la pluie d'automne, le programme "Weather Forecast" est apparu sur les ondes, qui n'existait pas auparavant. L'information s'est avérée pertinente, car il ne sera jamais superflu de savoir s'il vaut la peine de prendre un parapluie aujourd'hui et si vous devez quitter la maison, car, par exemple, au Portugal, la pluie et le vent sont une bonne raison de ne pas se présenter au travail.
La pluie est l'un des types de précipitations qui tombe principalement des nuages nimbostratus et altostratus sous forme de gouttelettes d'eau d'un diamètre de 0,5 à 7 mm. La pluie provient généralement de nuages mixtes contenant des gouttelettes surfondues ou des cristaux de glace.
Les gouttes de pluie tombent lorsque de petites particules d'eau sphériques fusionnent en de plus grosses, ou lorsqu'elles gèlent en un cristal de glace. Contrairement à l'opinion généralement admise, ils n'ont pas la forme d'une larme, car ils sont aplatis sur le dessous en raison de la pression du flux d'air venant en sens inverse.
Au début, ces gouttelettes sont suffisamment légères pour que l'air leur permette de ne pas sortir du nuage. Puisqu'à l'intérieur du nuage, ils se déplacent et se heurtent constamment, fusionnent et augmentent de taille, ils commencent à s'enfoncer progressivement, continuant à augmenter. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que les particules d'eau acquièrent la masse requise, ce qui leur permet de surmonter la résistance de l'air et de répandre les gouttes de pluie sur le sol.
Si les particules d'eau se trouvent dans des nuages, à l'intérieur desquels la température est suffisamment élevée pour ne pas se transformer en cristaux de glace, les gouttelettes fusionnent constamment et de manière extrêmement intensive. Il ne pleut pas aussi souvent d'eux que des nuages, à l'intérieur desquels la température est inférieure à zéro : pour tomber du nuage, les cristaux de glace acquièrent assez rapidement la masse nécessaire.
Si à ce moment il y a une très grande différence de température entre le nuage et la surface de la terre, alors les cristaux gelés fondent avant d'atteindre la surface de la terre - et les gouttes de pluie tombent sur le sol (les plus grosses gouttes sont obtenues lorsque la grêle fond).
Fait intéressant, plus les gouttes de pluie sont grosses, plus la pluie est forte, mais elle passe généralement assez rapidement. La vitesse de ces précipitations peut aller de 9 à 30 m/s (ce qui est généralement typique des pluies d'été ou de printemps). Mais si les gouttes de pluie s'avèrent petites, ces précipitations peuvent durer plusieurs jours, voire des semaines - l'eau vole «lentement» vers le sol, à une vitesse de 2 à 6,6 m / s, ce qui est typique des pluies d'automne.
Intensité des précipitations
L'un des indicateurs importants de la quantité de précipitations dans la nature est la fixation de l'intensité de la pluie - le volume de gouttes de pluie tombant dans un certain temps.
La profondeur des précipitations est généralement mesurée en millimètres : un millimètre d'eau équivaut à un kilogramme de gouttes de pluie par mètre carré (le taux de précipitation varie généralement de 1,25 mm/h à 100 mm/h). Compte tenu de la quantité de précipitations qui tombe sur une certaine période de temps, on distingue les pluies légères, modérées et fortes.
Fortes précipitations
À une vitesse de 2,5 mm/h, des pluies légères tombent quelle que soit la période de l'année à des températures positives dans les latitudes tempérées et élevées à partir d'altostratus sombres, de stratonimbus et de cumulonimbus. Les fortes précipitations durent de quelques heures à plusieurs semaines et couvrent un vaste territoire. Si les précipitations de ce type se prolongent, elles nuisent assez souvent à la nature: l'humidité de l'atmosphère augmente considérablement et les plantes commencent à pourrir en raison d'une sursaturation en humidité.
Précipitations bruineuses
Les pluies modérées arrivent à une vitesse de 2,5 à 8 mm/h sous forme de petites gouttelettes de stratus et de stratocumulus. Ces précipitations ne durent pas longtemps, de plusieurs heures à deux jours, leur quantité est minime, et donc la pluie n'a pas d'impact négatif sur la nature.
fortes précipitations
Les fortes précipitations sont de fortes pluies accompagnées de vent, qui tombent souvent sous des latitudes tempérées, généralement pendant la saison chaude. Ces fortes pluies se caractérisent par un taux de précipitation élevé (plus de 8 mm/h) et une courte durée, pas plus de quelques heures. L'exception est la pluie de mai, qui peut durer jusqu'à trois jours, ainsi que les fortes précipitations sous les latitudes tropicales et équatoriales. La saison des pluies ici dure souvent plusieurs mois, et de fortes pluies tombent presque sans arrêt avec une intensité de 25-30 mm/min.
Il est à noter qu'un orage accompagne souvent de fortes pluies, il est donc préférable par ce temps de s'abriter pour éviter les accidents. Fait intéressant, la survenue d'un orage est directement liée au Soleil - aux latitudes moyennes, un tel phénomène naturel peut être observé l'après-midi et très rarement avant l'aube.
En Europe, les pluies les plus fortes sont tombées sur le territoire de l'Allemagne dans les années vingt du siècle dernier, lorsque ses taux étaient de 15,5 mm / min. Quant aux précipitations les plus importantes à l'échelle planétaire, sur les terres de Guadeloupe, des pluies ont été enregistrées avec une intensité de 38 mm/min.
Les fortes pluies sont souvent accompagnées d'orages et de vents violents, ce qui cause des dommages importants à la nature et aux humains. Les conséquences de ces pluies et vents sont souvent des glissements de terrain, des inondations, l'érosion des sols. De telles conditions météorologiques peuvent entraîner la mort d'une personne et provoquer une catastrophe écologique. Lorsqu'il s'agit de fortes pluies, ce n'est pas tant sa durée qui est importante, mais son intensité : plus il tombe de gouttes, plus les conséquences seront néfastes.
Saison des pluies
Il y a des régions sur Terre où il y a le plus de précipitations. Ce phénomène est connu sous le nom de "saison des pluies" et peut être observé sous les latitudes tropicales et subtropicales. Plus la saison des pluies est proche de l'équateur, plus les précipitations se prolongent, de mai à octobre. Dans les régions tropicales plus éloignées de l'équateur, la saison des pluies se compose de deux périodes et donne aux gens un certain répit (la ceinture pluvieuse ne s'arrête pas et se déplace progressivement après le zénith du Soleil du tropique nord au tropique sud et retour).
Les pluies tropicales d'été commencent généralement soudainement et les gouttes de pluie, ayant formé un flux continu, se déversent sur le sol en un mur si dense que l'on ne peut guère en distinguer à une distance d'un mètre. De ce fait, des précipitations d'une telle intensité peuvent, en quelques heures, non seulement inonder complètement villes et villages, mais aussi provoquer des coulées de boue et des inondations.
Fait intéressant, pour les résidents locaux, la saison des pluies est un phénomène courant, ils sont habitués depuis longtemps à de telles conditions météorologiques et savent comment agir, par exemple, presque toutes les maisons en Thaïlande sont construites sur pilotis. C'est pourquoi il est déconseillé aux touristes de visiter les pays équatoriaux et tropicaux pendant cette période. Les tempêtes et les ouragans se produisent également assez souvent, seulement aux Philippines en une saison des pluies, une trentaine d'ouragans et de tempêtes survolent le pays.
Précipitations aux latitudes tempérées
Plus on s'éloigne de l'équateur, plus la saison des pluies est faible et, sous les latitudes tempérées, elle disparaît complètement: les précipitations y sont uniformément réparties tout au long de l'année et leur abondance ne dépend pas tant du soleil que des vents et des chaînes de montagnes. Par exemple:
- Les pluies de printemps sont typiques de tout le territoire européen et pendant les deux premiers mois, les pluies alternent constamment avec le soleil. Les averses commencent souvent dans les derniers jours du printemps;
- En Allemagne, des pluies chaudes peuvent être observées tout au long de l'été. En Suède, au Danemark, aux Pays-Bas, sur le territoire de l'Europe centrale et orientale, le mois d'août est considéré comme l'un des mois les plus pluvieux ;
- Des pluies froides d'automne sont observées en Norvège, en France, en Italie et dans les Balkans en octobre et novembre, lorsque le temps chaud est progressivement remplacé par le gel ;
- Les pluies froides d'hiver peuvent être observées principalement dans le sud de l'Europe - dans les Balkans, à l'ouest et au sud de la péninsule ibérique, mais elles ne sont pas rares pour les territoires du nord, par exemple, elles tombent souvent en Écosse et dans les îles Féroé.
pluie et nature
Le rôle des précipitations dans la vie de la nature ne peut guère être surestimé, puisqu'elles donnent la vie et la retirent. La pluie et le vent, formant des bourrasques, des orages, des ouragans peuvent détruire des maisons, casser des récoltes, annuler tous les efforts humains et même le priver de vie ou de santé. Les conséquences des fortes précipitations sont souvent catastrophiques.
Les gouttes de pluie donnent aussi la vie : après la pluie, la nature se renouvelle et revit. Par exemple, la pluie de champignons est attendue avec impatience par tous les cueilleurs de champignons. Il s'agit d'une bruine chaude qui tombe des nuages bas au-dessus de la surface de la terre pendant la croissance des champignons. Fait intéressant, contrairement aux autres précipitations, la pluie de champignons est de courte durée, les gouttes de pluie mouillent bien le sol et tous les champignons du sol commencent à pousser extrêmement bien.
Comment est la pluie?
Nous connaissons tous les averses d'été imprudentes, la bruine d'automne calme et la pluie aveugle et chaude inattendue. Il pleut à tout moment de l'année et dans presque tous les coins de notre planète. Que devient la pluie ? Essayons de comprendre.
La pluie comme phénomène naturel
La pluie est un type de précipitation qui tombe sur le sol sous forme de gouttelettes d'eau. Pourquoi pleut-il? Il tombe des nuages qui contiennent des gouttelettes d'eau et des cristaux de glace. À des températures (dans les nuages) inférieures à 0 degré, des cristaux de glace se développent, deviennent plus gros et plus lourds et tombent du nuage. Dans ce cas, des gouttes d'eau sont gelées sur les cristaux.
Tombant au sol, les cristaux commencent à fondre dans la basse atmosphère plus chaude, se transformant en pluie.
Types de pluie
Les pluies varient en taille des gouttelettes d'eau, en intensité et en durée. Dépend de la saison, de la pression atmosphérique, de la température de l'air et de bien d'autres circonstances. Dans la classification scientifique, les pluies sont divisées en trois types :
- pluie,
- pluie battante,
- pluie torrentielle (forte).
Une averse de pluie se compose des gouttelettes les plus grosses et les plus lourdes. Ce genre de pluie commence et se termine brusquement. Elle n'est pas longue et s'accompagne souvent d'orage, et parfois de grêle.
Une pluie persistante est une pluie d'intensité moyenne, mais la plus longue de toutes. Ce sont les pluies prolongées qui peuvent durer plusieurs jours, et dans les régions tropicales elles durent des mois.
La pluie bruine ne ressemble parfois même pas à de la pluie au sens habituel pour nous. Il se compose de très petites gouttes, sous lesquelles il est impossible de se mouiller, qui ne laissent même pas de traces dans les flaques.
En plus de ces principaux types, les pluies suivantes sont également connues :
- Exotique. Pluies au cours desquelles des animaux, des poissons, des plantes, des graines et des herbes (ainsi que d'autres objets) soulevés par un ouragan tombent du ciel avec des gouttes d'eau.
- Des pluies colorées (rouge, noir, jaune) se forment en raison du mélange de poussière ou de pollen avec des gouttelettes d'eau.
- La pluie verglaçante consiste en des gouttes dans une coquille glacée. Se brisant à la surface de la terre, ces gouttes recouvrent tout ce sur quoi elles tombent d'une croûte de glace.
- Les pluies acides et radioactives contiennent des impuretés de substances nocives.
- Virga, ou pluie sous les nuages. C'est une pluie dans laquelle les gouttelettes d'eau n'atteignent pas la surface de la terre.
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La pluie est de petites gouttelettes d'eau. Ils peuvent être très petits - moins de 0,5 mm, ou ils peuvent être plus gros, atteignant 6-7 mm. La pluie est une précipitation atmosphérique qui peut tomber du printemps à l'automne. En hiver, il peut pleuvoir en de rares occasions.
Les scientifiques ont mené des recherches et divisé les précipitations en trois types. Il s'agit notamment des pluies torrentielles, débordantes et bruineuses.
Les pluies peuvent avoir différentes qualités : elles peuvent être chaudes et froides, attendues depuis longtemps et ennuyeuses, de courte durée et prolongées.
Les pluies peuvent être accompagnées de grêle, d'orages, de neige. Et la pluie peut être exotique, aveugle, champignon, glacée, radioactive, acide et même stellaire.
Pluie bruine, bruine Impossible de se mouiller sous cette pluie. Mais l'humidité qui plane dans l'air est très perceptible. Pluie bruine - pluie avec des gouttelettes fréquentes et très petites. Une telle pluie n'est pratiquement pas perceptible, seules de petites gouttelettes sont perceptibles, qui, tombées dans des flaques d'eau, ne forment pas du tout de cercles. Une pluie légère peut réduire la visibilité et la rendre très brumeuse.
Forte pluie, pluie avec grêle et orage- lorsque des masses d'air chaud rencontrent de l'air froid. Et aussi l'une des raisons peut être une forte chaleur.
La pluie commence assez soudainement et se termine tout aussi soudainement. Il ne dure pas longtemps, mais peut être très fort.
Les orages sont principalement des averses, ils commencent soudainement et sont accompagnés de vents forts, d'éclairs étincelants et de tonnerre.
Douches tropicales- peut durer des heures. Pendant cette période, une masse d'eau incroyablement énorme se déverse sur la terre. Il arrive souvent que de fortes pluies provoquent des inondations.
Pluie aveugle ou champignon- a lieu en été. Pendant la pluie de champignons, le soleil brille de mille feux dans le ciel, donc après la fin d'une telle pluie, un arc-en-ciel apparaît nécessairement dans le ciel. Et aussi après cette pluie, les champignons poussent très bien.
Pluies fortes ou prolongées- pluie qui peut durer plusieurs heures voire plusieurs jours d'affilée.
pluie verglaçante- des boules de glace qui se cassent au sol, puis l'eau qui coule gèle très rapidement. La pluie verglaçante arrive à des températures très basses - de 0 degrés à moins 10.
Pluies acides et radioactives- pluies contenant divers acides et substances toxiques. Ces substances peuvent pénétrer dans l'atmosphère à partir des gaz d'échappement nocifs des automobiles ou des entreprises industrielles. La pluie radioactive est un grand danger pour les personnes, car le fond de rayonnement augmente, ce qui peut entraîner des mutations génétiques ou des maladies de divers organes internes, l'oncologie, ainsi que des lésions cutanées.
pluies exotiques- des pluies inhabituelles et merveilleuses. Ils font tomber divers objets avec de l'eau à la surface de la terre, ceux-ci peuvent être : des fruits, des pièces de monnaie, des poissons, des céréales, des méduses, etc.
Parfois, les gouttes de pluie sont bleues, rouges.
Pluies d'étoiles et de météorites- starfall, c'est-à-dire des corps météoriques volant dans l'atmosphère terrestre et développant des vitesses de plusieurs dizaines de kilomètres par seconde.
La formation de la pluie est directement liée à l'un des mécanismes naturels clés de notre planète - le cycle de l'eau. Sur Terre, il existe de nombreux fleuves, mers et océans, dont l'eau a tendance à s'évaporer.
Cela se produit sous l'influence de la lumière du soleil : le Soleil chauffe la surface de l'eau, et les grosses gouttes qui la composent se transforment en minuscules qui forment une vapeur légère. Il s'élève et entre dans l'atmosphère. En fonction de la température de l'air, une certaine quantité d'humidité est retenue dans l'atmosphère.
Peu à peu, il se condense et des nuages se forment dans le ciel. Toutes ne deviennent pas de l'eau de pluie, mais tôt ou tard, l'eau accumulée sous forme de vapeur ou de gouttelettes retombe dans les masses d'eau et sur le sol, d'où elle pénètre sous terre puis pénètre à nouveau dans les masses d'eau sous forme d'eau souterraine, ou s'évapore à nouveau la surface.
Que se passe-t-il à l'intérieur du cloud ?
L'humidité dans les nuages est capable de parcourir de grandes distances - elle est soutenue par des courants d'air ascendants. Les gouttes d'eau ne tombent sur le sol qu'une fois qu'elles sont devenues suffisamment grosses et lourdes. A l'intérieur du nuage, le processus de condensation de la vapeur se poursuit : les particules de vapeur de l'air se déposent sur les plus petites gouttes d'eau.
Les gouttelettes à l'intérieur du nuage se déplacent dans différentes directions, se heurtent et se connectent les unes aux autres. Mais les nuages ne sont pas seulement des accumulations d'un grand nombre de gouttes d'eau, ils sont aussi une masse de minuscules cristaux de glace. S'il n'y a que des gouttes d'eau dans le nuage, leur grossissement se produit très lentement - dans une goutte de pluie, il y a environ un million de ces minuscules gouttelettes de vapeur. 
Et si le nuage est mélangé, alors les gouttes d'eau sont dans sa partie inférieure. Et en haut, dans la zone d'air plus froid, les mêmes cristaux de glace sont concentrés dans le nuage. La pluie dans un tel nuage se forme assez rapidement. Et il arrive parfois que l'air chaud monte très vite en été, et à haute altitude, sous l'influence de températures négatives, les gouttes se transforment massivement en morceaux de glace et tombent au sol sous forme de grêle, n'ayant pas le temps de fondre.
Après qu'il commence à pleuvoir, de nouveaux courants d'air humide reconstituent le nuage de pluie, et cela continue jusqu'à ce que le flux d'humidité s'affaiblisse. En été, chaque kilomètre cube d'un nuage de pluie peut contenir environ un millier de tonnes d'eau. Les plus gros nuages de pluie, à partir desquels de véritables averses se déverseront, se forment les jours chauds, lorsqu'une grande quantité d'humidité s'évaporant monte de la surface de la terre dans l'air.
Le nuage grossit, grossit et peu à peu son sommet atteint les couches d'air froid. À environ huit mille mètres d'altitude au-dessus du sol, la température de l'air peut atteindre moins trente degrés. C'est dans ce froid extrême que les gouttes de vapeur se cristallisent en glace.
Souvent, quand nous voyons un nuage sombre, nous pensons que maintenant. Mais les nuages gris les plus sombres peuvent passer sans verser une goutte d'humidité. Un signe certain que le nuage est vraiment un orage est sa teinte bleu-plomb.
Où diable pleut-il le plus souvent ?
La fréquence et l'intensité des pluies dans différentes parties de la planète dépendent des ceintures de pression atmosphérique. A l'équateur, l'air est constamment réchauffé, il y a une zone de basse pression, et l'air chaud, remontant, se refroidit régulièrement. 
C'est pourquoi d'énormes nuages de pluie se forment constamment dans la région de l'équateur et de fortes pluies tombent. Cela se produit également dans d'autres parties de la planète, où le climat est déterminé par des zones de basse pression atmosphérique. La température de l'air est également importante : plus elle est élevée, plus il pleuvra souvent à cet endroit.
Là où les ceintures à haute pression dominent, les courants d'air descendants règnent. L'air frais, descendant à la surface de la terre, se réchauffe et devient moins saturé d'humidité. Aux latitudes de 25 à 30 degrés, il pleut rarement et aux pôles, il n'y a presque pas de précipitations.
Observations du coefficient d'humidité et des précipitations
Le niveau d'humidité dans une zone particulière est généralement déterminé à l'aide du coefficient d'humidité. Elle est calculée en divisant la pluviométrie annuelle par l'évapotranspiration sur la même période. Plus le coefficient d'humidité est faible, plus le climat est sec.
À condition que les précipitations annuelles soient approximativement égales à l'évaporation, le coefficient d'humidité est proche de l'unité. Ce schéma est observé dans les steppes forestières et les steppes. Si le coefficient est supérieur à un, le territoire est caractérisé comme une zone à humidité excessive. Si le coefficient ne dépasse pas 0,3, le territoire est caractérisé comme une zone à faible humidité - ces zones incluent les déserts. 
Les climatologues mesurent la quantité de précipitations dans une partie particulière de la planète. Les experts ont enregistré un minimum absolu de précipitations - c'est la situation dans le désert libyen et le désert d'Atacama, où moins de 50 millimètres de précipitations tombent par an.
Le maximum absolu tombe sur la région du Pacifique (Hawaii) et Indian Cherrapunji, où plus de 11 500 millimètres de pluie tombent chaque année.