§ 22. Ветры. Влажность воздуха и облака

География, 7 класс. Учебник: Егорина А.В. и др. (Атамұра, 2025). Раздел 3: Физическая география. Страницы 85–93.

Чему научишься

• Объяснять, почему дует ветер, и определять его направление, скорость и силу.
• Строить розу ветров по таблице повторяемости.
• Различать постоянные, сезонные и местные ветры: пассаты, западные ветры, муссоны, бризы.
• Считать абсолютную и относительную влажность воздуха по таблице.
• Узнавать перистые, слоистые и кучевые облака и понимать, какую погоду они обещают.

Разминка

• Что происходит с воздухом, когда его нагревают? Он расширяется, становится легче и поднимается вверх. Давление у земли под ним падает.
• А когда воздух охлаждается? Он сжимается, становится тяжелее и опускается. Давление у земли растёт.
• Зачем в атмосфере нужен водяной пар? Он даёт облака и осадки, переносит тепло и работает как «одеяло»: не даёт Земле быстро остывать ночью.

💡 Ветер, влажность и облака связаны в одну цепочку: неравномерный нагрев даёт перепад давления, перепад давления даёт ветер, ветер переносит влагу, а влага в поднимающемся воздухе превращается в облака.

Разбираемся

Зачем нам ветер

Без ветра воздух стоял бы на месте: жара на экваторе, мороз у полюсов, пустыня в глубине материков. Ветры переносят тепло и влагу с океанов вглубь суши, перемешивают воды океанов и гонят морские течения. От ветра зависят тепловые ощущения: мороз −15 °C без ветра терпимый, а с ветром обжигает щёки.

Ветер ещё и работает: примерно каждый десятый киловатт-час электричества в мире дают ветряные станции. Но он же ломает мачты, топит корабли и приносит ураганы. Поэтому за ним следят метеорологи, лётчики, строители и даже яхтсмены.

Откуда берётся ветер

Тёплый воздух легче и уходит вверх, холодный тяжелее и опускается. Такое движение вверх и вниз называют конвекцией. А когда воздух перемещается вдоль земли, это и есть ветер.

Главная причина ветра: разное атмосферное давление в двух местах. Давление разное потому, что земля нагревается неравномерно: вода и суша, снег и чёрная пашня, равнина и горы. Воздух всегда течёт оттуда, где давление выше, туда, где оно ниже.

📌 Чем больше разница давления между двумя местами, тем сильнее ветер. Трение о холмы, леса и дома его замедляет.

Три характеристики ветра

Направление показывает, откуда ветер дует. Северный ветер идёт с севера на юг, юго-восточный с юго-востока на северо-запад. Это легко перепутать: направление всегда называют по стороне, из которой пришёл воздух.

Скорость мерят в метрах в секунду (м/с). 1 м/с равен 3,6 км/ч. Сила ветра измеряется в баллах по 12-балльной шкале Бофорта: по тому, как качаются деревья, дым и волны.

На метеостанции направление и скорость узнают по флюгеру на высоте 10–12 м. Он состоит из вращающейся флюгарки и вертикальной металлической пластины, отклонение которой показывает скорость. Точнее скорость измеряют анемометром: ветер крутит чашечки, а по частоте вращения прибор считает метры в секунду.

🌟 Самый сильный порыв ветра, который измерили на Земле, был 113 м/с (407 км/ч). Он дул в 1996 году на острове Барроу у северо-запада Австралии во время тропического циклона.

⚠️ Частая ошибка. Путают «ветер с севера» и «ветер на север». Северный ветер приходит с севера, поэтому на метеокарте стрелка у него смотрит на юг.

Роза ветров: картинка из повторяемости

Роза ветров показывает, с какой стороны ветер дует чаще всего. От центра на лучах восьми румбов (С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ) откладывают повторяемость в процентах. Концы отрезков соединяют, получается «лепесток», вытянутый туда, откуда дует чаще. По розе ветров решают, где строить аэропорт, где поставить завод, чтобы дым не шёл на город, и как проложить улицы. В Астане чаще дуют южные ветры.

Это пример «условного города»: больше всего ветра с востока (22 %), меньше всего с севера (6 %).

Какие бывают ветры

Ветры делят на постоянные, сезонные и местные.

Постоянные ветры есть всегда, потому что в тропосфере чередуются пояса высокого и низкого давления. Это пассаты, западные ветры умеренных широт и восточные ветры полярных областей. Они влияют на климат огромных частей материков и океанов.

• Пассаты дуют от тропиков к экватору. Сила вращения Земли отклоняет их к западу: в Северном полушарии это северо-восточный пассат, в Южном юго-восточный. На экваторе пассаты встречаются, тёплый влажный воздух поднимается и идут ливни. Эти ветры гнали парусные корабли и купцов. Само слово пришло из испанского: viento de pasada, «попутный ветер».
• Западные ветры господствуют в умеренных широтах обоих полушарий. Они несут влажный морской воздух с Атлантики в Евразию, а с Тихого океана в Северную Америку. Вокруг Антарктиды они кольцом замкнуты вокруг материка.

Сезонные ветры, муссоны (араб. маусим, «сезон»), меняют направление дважды в год. Летом суша сильно нагревается, над ней низкое давление, и муссон дует с океана на сушу, принося ливни. Зимой суша остывает, давление над ней высокое, и ветер дует на океан: приходит сухая погода. Муссоны особенно сильны на востоке и юге Евразии: в Индии, Китае, Юго-Восточной Азии.

Местные ветры возникают на небольшой территории: у водоёмов, гор. Они проникают вглубь на 100–200 км. Самый известный пример: бризы на морских побережьях.

🌟 В окрестностях Алаколя дуют ураганные ветры эби и сайкан с порывами до 70 м/с. Они рождаются там, где воздух прорывается через узкий проход в Жетысуском (Джунгарском) Алатау. Ветер выдувает пыль и камешки, поэтому одно из озёр так и называется Жаланашколь: «голое озеро».

Влажность: где прячется вода в воздухе

В воздухе всегда есть водяной пар: это газ из молекул воды. Он лёгкий и невидимый. Пар виден, только когда воздух охлаждается: он превращается в капельки (роса, туман) или в кристаллики (иней, снежинки). Вода попадает в воздух, испаряясь с океанов, рек, озёр, растений, даже со снега. Ветер и нагрев ускоряют испарение.

Абсолютная влажность показывает, сколько граммов пара содержится в 1 м³ воздуха. Но воздух вмещает только ограниченное количество пара, и этот предел зависит от температуры.

Воздух, который уже вместил максимум, называется насыщенным. Если его охладить, лишний пар выпадет водой (капли, роса, дождь) или льдом, если температура ниже 0 °C. Если же его нагреть, он станет ненасыщенным, и утром роса высыхает.

💡 Над пустыней воздух может быть горячим и ненасыщенным: пара в нём мало по сравнению с тем, что он мог бы держать. Например, воздух при +30 °C с абсолютной влажностью 10 г/м³ охладится до +20 °C, и ничего не выпадет, ведь предел 17 г. Но при +10 °C (предел 9 г) уже выделится 1 г воды на каждый кубометр.

Относительная влажность показывает, какая доля от максимума уже есть, в процентах. Именно её называют в прогнозе погоды («влажность 80 %»).

относительная влажность = (абсолютная влажность)/(максимум при этой температуре) · 100%

Пример: при 0 °C в воздухе 2 г пара, максимум 5 г, значит влажность 2/5 · 100% = 40%. Воздух с влажностью 100 % насыщен. Воздух с влажностью 30 % и меньше считают сухим. Влажность 0 % не нашли нигде на Земле, даже над центром Антарктиды. Измеряют её гигрометром, а на метеостанциях ещё и самописцем гигрографом.

⚠️ Частая ошибка. Думают, что 80 % влажности значит «80 граммов воды». Нет, это только доля от максимума при этой температуре. Утром при +5 °C и вечером при +25 °C один и тот же воздух с одним и тем же количеством пара имеет разную относительную влажность.

Облака: как они делятся

Облако — это скопление водяных капелек (а в верхних слоях ещё и льдинок) в воздухе. Оно образуется, когда воздух поднимается, охлаждается и пар конденсируется. По форме облака делят на три группы.

Слоистые облака образуются, когда тёплый воздух медленно поднимается над холодным. Крупные серые валы называют слоисто-кучевыми: зимой при них теплее (облака держат тепло), а летом прохладнее (облака закрывают от Солнца). Кучевые растут при конвекции: нагретый воздух над мокрой после дождя землёй стремительно поднимается, облако темнеет и превращается в кучево-дождевое.

За облачностью следят и метеостанции, и спутники. Над Алматы и Балхашем облака хорошо видно на космических снимках, особенно над горами Жетысуского и Заилийского Алатау.

👨‍👩‍👧 Родителю. Попросите ребёнка в ясный день «прочитать» небо: какие облака он видит, как они движутся и откуда дует ветер. Сравните его ответ с прогнозом на вечер. Так тема перестаёт быть заученной.

Проверь себя

• Что называют ветром и почему он возникает? Это движение воздуха вдоль поверхности. Причина: разное давление в соседних местах из-за неравномерного нагрева.
• Чем отличаются постоянные ветры от муссонов? Постоянные дуют в одну сторону круглый год, а муссоны дважды в год меняют направление: летом с океана на сушу, зимой наоборот.
• Что такое абсолютная и относительная влажность? Абсолютная: сколько граммов пара в 1 м³ воздуха. Относительная: какая доля (в %) от максимально возможного количества при этой температуре.
• Почему утром исчезает роса? Воздух нагревается, становится ненасыщенным и снова забирает воду.
• Какие облака предвещают ухудшение погоды? Перистые. Они осадков не дают, но часто идут перед ухудшением погоды.

Решаем упражнения

В параграфе два блока «Вопросов и заданий»: к ветрам и к влажности с облаками. Нумеруем подряд: № 1–7 ветры, № 8–14 влажность и облака.

№ 1

Что называют ветром? Какова главная причина его образования?

Как думать. Вспомни конвекцию и давление.

Ответ: ветер — горизонтальное движение воздуха; главная причина — неравномерное распределение атмосферного давления, а оно вызвано неравномерным нагревом поверхности.

№ 2

Давление в двух пунктах А и Б: а) А 756 мм, Б 760 мм; б) А 750, Б 755; в) А 762, Б 757. В какую сторону дует ветер и в каком случае он сильнее?

Как думать. Ветер дует от высокого давления к низкому. Чем больше разница, тем он сильнее.

Решение.

• а) Разница 4 мм, ветер дует от Б (760) к А (756).
• б) Разница 5 мм, ветер дует от Б (755) к А (750).
• в) Разница 5 мм, ветер дует от А (762) к Б (757).

Ответ: в случаях б) и в) ветер сильнее (разница 5 мм), в случае а) слабее (разница 4 мм). Направление: а) и б) из Б в А, в) из А в Б.

№ 3

По шкале Бофорта соедини скорость ветра и его название: 23 м/с, 6–7 м/с, 22–23 м/с, 9–10 м/с; шторм, свежий, лёгкий, умеренный.

Как думать. Сверь скорость с таблицей Бофорта выше.

Решение.

• 23 м/с: 20,8–24,4 м/с, это шторм (9 баллов).
• 6–7 м/с: 5,5–7,9 м/с, это умеренный (4 балла).
• 9–10 м/с: 8,0–10,7 м/с, это свежий (5 баллов).
• Остаётся лёгкий (1,6–3,3 м/с): он подходит к скорости около 2–3 м/с.

Ответ: 1 → шторм, 2 → умеренный, 4 → свежий, а лёгкий относится к 2–3 м/с.

№ 4

Туристы на Буктырминском водохранилище заметили, что ветер дует с водоёма на берег. В какое время суток они гуляли?

Как думать. Это бриз. Вспомни, когда суша теплее воды и когда холоднее.

Ответ: днём. Днём суша нагрета сильнее воды, давление над берегом ниже, и дневной бриз дует с воды на берег. (Ночью было бы наоборот.)

№ 5

Почему ветры стали единственным природным явлением, которому люди дали имена: пассат, муссон, сайкан, марин, левант?

Как думать. Подумай, что даёт имя: повторяемость, свойства, польза или вред.

Пример ответа. Ветер невидим, но очень важен: он приносит дождь, жару, мороз, помогает или мешает парусам и урожаю. Многие ветры повторяются в одном месте и в одно время, у каждого свои свойства (сухой, тёплый, холодный, ураганный). Людям было нужно их «узнавать» и предупреждать друг друга, поэтому ветрам давали имена.

Ответ: потому что многие ветры устойчиво повторяются, имеют узнаваемые свойства и сильно влияют на жизнь и хозяйство людей.

№ 6

Подготовь сообщение об одном местном ветре на выбор: афганец, баргузин, бора, кастек, мистраль, сирокко, фён, хамсин, шилик.

Как думать. План: название и где дует, откуда и куда, когда, какой он (тёплый, сухой, холодный, сильный), чем опасен или полезен.

Пример ответа (бора). Бора — холодный сильный ветер, который зимой стекает с невысоких гор к тёплому морю. Он дует на побережье Адриатики и у Новороссийска на Чёрном море. Холодный плотный воздух перетекает через хребет и «падает» вниз, порывы бывают очень сильными. Бора рвёт провода, останавливает суда в порту, а у Новороссийска зимой может покрывать конструкции льдом. Мы называем такие ветры местными, потому что их «хозяин» — рельеф и перепад температур у моря.

Ответ: сообщение по плану (название, откуда дует, свойства, влияние на людей); пример выше.

№ 7

Построй розу ветров Шымкента: север 7 %, северо-восток 9 %, восток 26 %, юго-восток 22 %, юг 7 %, юго-запад 9 %, запад 11 %, северо-запад 9 %, штиль 10 %.

Как думать. Одно деление (клетка) — 2 %. Значит, длина отрезка равна проценту, делённому на 2.

Решение.

1. Нарисуй лучи С–Ю, З–В, СЗ–ЮВ, СВ–ЮЗ.
2. На каждом луче от центра отложи отрезок нужной длины и поставь точку.
3. Соедини точки по порядку: получится «лепесток».
4. В центре нарисуй кружок с числом 10 (штиль).

Для диагональных лучей отрезок надо проецировать по осям: отрезок в 11 клеток по юго-востоку равен примерно 7,8 клетки вправо и 7,8 вниз.

📕 В условии проценты вместе со штилем дают 110 (7+9+26+22+7+9+11+9 = 100, плюс штиль 10), а должно быть 100 всего. Это опечатка в данных: розу всё равно строят по написанным числам.

Ответ: в Шымкенте чаще всего дуют восточные и юго-восточные ветры (26 % и 22 %, вместе 48 %), реже всего северные и южные (по 7 %).

№ 8

Каковы свойства водяного пара? При каких условиях вода из пара становится жидкой и наоборот?

Как думать. Опиши пар (газ, невидимый) и два перехода: охлаждение и нагрев.

Ответ: водяной пар — газ из молекул воды, он легче воздуха и невидим. При охлаждении он конденсируется: превращается в капельки (роса, туман, облака) или при температуре ниже 0 °C в ледяные кристаллики (иней, снег). При нагревании и ветре вода испаряется, и пар снова уходит в воздух.

№ 9

От чего зависит количество водяного пара в воздухе?

Как думать. Подумай, откуда берётся пар и сколько воздух вообще может его вместить.

Ответ: от температуры воздуха (чем теплее, тем больше пара он может вместить), от наличия источников испарения (море, озёра, реки, растения, снег), от силы ветра и от нагрева поверхности.

№ 10

При температуре 10 °C относительная влажность 50 %. Сколько граммов воды содержит 1 м³ воздуха? Сколько воды надо добавить, чтобы воздух насытился?

Как думать. Возьми максимум при +10 °C из таблицы (9 г/м³) и найди половину.

Решение. Максимум при +10 °C равен 9 г/м³. Влажность 50 %, значит пара 9 · 0,5 = 4,5 г. До насыщения не хватает 9 - 4,5 = 4,5 г.

Ответ: в 1 м³ содержится 4,5 г воды; до насыщения нужно ещё 4,5 г.

№ 11

Определи объём воздуха в классе. С помощью таблицы 6 посчитай, сколько влаги может в нём содержаться при 20 °C. Сколько влаги выделится, если температура понизится до 0 °C?

Как думать. Объём — длина · ширина · высота. Дальше умножь на максимумы из таблицы: 17 г/м³ при +20 °C и 5 г/м³ при 0 °C. Считай, что воздух был насыщен.

Решение. Пример для класса 6 м × 5 м × 3 м (измерь свой класс рулеткой).

1. Объём: 6 · 5 · 3 = 90 м³.
2. При +20 °C: 90 · 17 = 1530 г, то есть около 1,5 кг воды.
3. При 0 °C воздух вместит 90 · 5 = 450 г.
4. Выделится 1530 - 450 = 1080 г.

Ответ: для примера (90 м³): при +20 °C до 1530 г влаги; при охлаждении до 0 °C выделится 1080 г. Для своего класса подставь собственный объём.

№ 12

Данные метеостанции: в 9 ч утра +12 °C, влажность 65 %; в 15 ч дня +20 °C, влажность 30 %. Объясни, почему изменились температура и влажность.

Как думать. Температура поднялась из-за Солнца. А относительная влажность зависит и от температуры: тёплый воздух вмещает намного больше пара.

Решение.

1. При +12 °C максимум примерно 10–11 г/м³ (между 9 г при +10 °C и 17 г при +20 °C). Пара в воздухе ≈ 0,65 · 10,5 ≈ 6,8 г/м³.
2. При +20 °C максимум 17 г/м³, и при влажности 30 % пара 0,3 · 17 = 5,1 г/м³.
3. Пара в воздухе почти столько же, но воздух нагрелся, и его «ёмкость» выросла. Поэтому относительная влажность упала.

Ответ: днём температура выросла от нагрева Солнцем. Относительная влажность упала, потому что тёплый воздух может содержать намного больше пара, а самого пара стало не больше, чем утром.

№ 13

Что общего в образовании кучевых и слоистых облаков? Почему у них разные формы?

Как думать. Сравни, как поднимается воздух: быстро и «столбом» или медленно и широким слоем.

Ответ: общее: оба вида образуются при подъёме воздуха. Он охлаждается, пар конденсируется в капельки. Разные формы получаются из-за разного подъёма. Кучевые облака рождаются при сильной конвекции: нагретый воздух поднимается быстро и столбами, облако растёт вверх. Слоистые образуются, когда тёплый воздух медленно поднимается над холодным, и облако растягивается широким серым слоем.

№ 14

Рассмотри снимок облаков в районе Алматы и озера Балхаш (август 2024). Найди это место на физической карте. Что можно сказать об облачности? Могли ли быть осадки?

Как думать. Найди на физической карте озеро Балхаш (юго-восток Казахстана, около 46° с. ш., 74–79° в. д.) и Алматы (около 43° с. ш., 77° в. д.) у подножия Заилийского Алатау. Между ними лежат пустыни Бетпак-Дала и Прибалхашья.

Пример ответа. Над равнинами и над озером на снимке небо почти чистое: это полупустыня, где воздух сухой. Облака сгущаются над горами на юге и востоке (Заилийский и Жетысуский Алатау). Воздух там поднимается по склону, остывает, и пар конденсируется. В августе из таких облаков в горах вполне могли идти ливни и грозы, а на равнине осадков, скорее всего, не было.

Ответ: место: озеро Балхаш и горы вблизи Алматы. Облачность неравномерная: меньше над равниной и озером, больше над горами. Осадки в горах вероятны, на равнине маловероятны.

Шпаргалка

• Ветер дует от высокого давления к низкому; сила ветра зависит от разницы давления.
• Направление ветра называют по стороне, откуда он дует.
• Скорость мерят анемометром (м/с), силу оценивают по шкале Бофорта (0–12 баллов).
• Максимум пара растёт с температурой: +10 °C → 9 г/м³, +20 °C → 17 г/м³, +30 °C → 30 г/м³.
• Относительная влажность = абсолютная : максимум · 100 %.

💡 Самоанализ. Закончи фразы: «Сегодня я понял, что ветер дует из… в…», «Мне удивительно, что тёплый воздух вмещает…», «Мне ещё трудно…».

Мини-тест