Дым — это результат неполного сгорания от­дельных видов топлива. Это означает, что, если бы все топливо сгорало полностью, дыма не было бы вообще.
Большинство видов топлива состоит из углеро­да, водорода, кислорода, азота, небольшого коли­чества серы и минеральной золы. Если бы все это сгорало полностью, продуктами отходов являлись бы двуокись углерода, водяные пары и свободный азот, и все они безвредны. При наличии в топли­ве серы, также остается незначительное количест­во двуокиси серы. Когда она соединяется с возду­хом и влагой, образуется кислота, подвергающая металл коррозии.
Для полного сгорания топлива необходимо до­статочное количество кислорода для окисления при высокой температуре. Этого сложно достичь, особенно с твердым топливом, и в результате по­является дым.
Антрацит и кокс сгорают без дыма, так как они не содержат летучих веществ.
Битумные угли разлагаются при низких темпе­ратурах, при этом выделяются газы и деготь. Со­единяясь с пылью и золой, они образуют дым.
Воздух в любом городе полон взвешенных твердых частиц, но не все они являются дымом. В дыме могут содержаться пыль, частички расти­тельности и другие вещества. Под влиянием сил гравитации они постепенно опускаются вниз. В небольших городах или пригородах от 70 до 90 тонн этих частичек оседает на каждом квадратном километре ежегодно. А в больших промышленных х>родах эта цифра может быть в 10 раз больше!
Дым может наделать много вреда. Он прино­сит ущерб здоровью, строениям, растительности. В больших городах дым препятствует прохожде­нию солнечного света, особенно ультрафиолето­вых лучей, очень важных для здоровья человека.
Если бы ветер не разгонял дым, туман стоял бы в городах целый день. Там, где часты дымные туманы, повышается смертность от легочных и сердечных заболеваний.
Особенно опасно влияние дыма на раститель­ность. Он мешает «дыханию» растений и лишает их солнечного света. Зачастую кислоты, содержащие­ся в дыме, непосредственно убивают растения!
В настоящее время во многих городах прово­дится активная борьба с дымом и его вредными воздействиями.

Что такое пустыня? Пустыня — это такой ре­гион, где возможно существование только особых форм жизни. Во всех пустынях ощущается недо­статок влаги, а это значит, что существующие формы жизни должны были приспособиться к то­му, чтобы обходиться без воды.
Размеры осадков определяют объемы и виды растительной жизни в регионе. Леса растут там,
где достаточно осадков. Травяной покров распро­странен, где осадков меньше. Там, где осадков со­всем мало, могут произрастать только отдельные виды растений, характерные для пустынь.
Жаркие пустыни в районе экватора, например Сахара в Африке, расположены в субтропической зоне, там, где опускающийся воздух становится теплее и суше. Земля в этих районах очень су­хая, несмотря на близость океана. То же самое можно сказать о пустынях в северо-западной час­ти Африки и на западе Австралии.
Пустыни, расположенные вдали от экватора, образовались из-за их удаленности от океанов и их влажных ветров и из-за наличия гор между пустыней и морем. Такие горные хребты задер­живают дождь на своих склонах, обращенных к мо­рю, а их обратные склоны остаются засушливыми.
Это явление называют эффектом «дождевого барьера». Пустыни Центральной Азии расположе­ны за барьером Гималайских гор и Тибета.
Пустыни Большого Бассейна, в западной части США, закрыты от дождей горными хребтами, та­кими, как Сьерра-Невада.
Пустыни очень различаются по внешнему ви­ду. Там, где достаточно песка, ветры создают пес­чаные холмы, или дюны. Существуют песчаные пустыни. Скалистые пустыни состоят в основном из скального грунта, скал, образующих фантасти­ческие обрывы и возвышенности, а также неров­ные равнины. Другие пустыни, например в юго-западной части США, характеризуются наличием бесплодных скал и безводных равнин. Ветры вы­ветривают мельчайшие частицы почвы, и гравий, который остается на поверхности, называют «мос­товой пустыни».
В большинстве пустынь существуют различные виды растений и животных. У растений, произра­стающих в пустынях, практически отсутствуют листья для уменьшения испарения влаги из расте­ния. Они могут быть снабжены колючками или шипами, чтобы отпугивать животных. Животные, обитающие в пустынях, могут длительное время обходиться без воды и получать воду из растений или в виде росы.

Для большинства из нас районы Северного и Южного полюсов являются загадочными. Мы лишь имеем неясные понятия о том, что они представляют, и думаем, что они, вероятно, очень похожи друг на друга.
Но, что удивительно, различий между Антарк­тикой (район Южного полюса) и Арктикой (рай­он Северного полюса) больше, чем сходства. Рай­он Южного полюса в основном занят континен­том под названием Антарктида. Этот покрытый льдом и снегом континент почти в два раза боль­ше территории Соединенных Штатов. И наобо­рот, район Северного полюса занят Северным Ледовитым океаном, который омывает берега Се­верной Америки, Европы и Азии.
Другим отличием является то, что люди, жи­вотные и растения постепенно продвигались на север, по направлению к Северному полюсу, по­степенно приспосабливаясь к полярным условиям. А в районе Южного полюса, отделенного сотнями километров поверхности океанов от остальных континентов, за исключением Южной Америки, не могут существовать ни животные, ни человек.
Из растительности представлены только лишайни­ки, мхи, травянистые растения и некоторые виды цветов.
Кстати, одной из причин, почему пингвины успешно освоили этот район, является отсутствие здесь врагов.
Каков климат в Антарктиде? Следует отметить две его основные характеристики: низкие темпе­ратуры даже летом и самые сильные в мире вет­ры. А в районе Северного полюса воздушные по­токи, поднимаясь с поверхности окружающего его океана, несколько повышают температуру. В Ан­тарктиде, где основная часть континента покрыта льдом, образуются холодные массы воздуха, име­ющие высокое давление. Поэтому климат здесь более суровый, чем на Северном полюсе.
Даже в летние месяцы средняя температура в Антарктиде ниже точки замерзания! В отдельные дни температура может подниматься выше 4° С, но в середине лета бывают дни с температурой ниже нуля. Зимой средняя температура в районе Южного полюса составляет — 23-35° С.

Каждый раз, когда мы изучаем карту или гло­бус, экватор кажется нам такой значительной де­талью, что просто трудно поверить, что это вооб­ражаемая линия. Ее можно пересекать много раз и не замечать этого.
Этим можно объяснить приверженность моря­ков отмечать «пересечение линии», как они назы­вают это, отмечая данное событие. Слово «экватор» происходит от латинского термина, означаю­щего «уравновешивать». Что и делает экватор. Он делит земной шар на Северное и Южное полуша­рие. Эта воображаемая линия проходит по повер­хности Земли на равном удалении от Северного и Южного полюсов.
Воображаемые линии, проведенные по поверх­ности Земли параллельно экватору, называются параллелями. Экватор — это нулевая линия, а по линиям выше и ниже него определяют широту при нахождении местоположения какой-то точки на земной поверхности.
Поверхность Земли разделена на картах на ре­гионы. Начиная с севера это Арктика, северный умеренный пояс, зона тропиков, южный умерен­ный пояс и Антарктика.
Зона тропиков, или экваториальная зона, про­стирается от экватора до 23,5 градусов северной и южной широты. В этом регионе солнечные лучи падают отвесно, поэтому здесь всегда жарко.
Посмотрим, с чем это связано: как известно, ось Земли наклонена к ее орбите вокруг Солнца. Поэтому экватор также наклонен к орбите Земли, и этот угол составляет точно 23,5 градуса. Вслед­ствие этого наклона при вращении Земли вокруг Солнца прямые солнечные лучи попадают на по­верхность Земли или к северу от экватора, или на экватор, или к югу от экватора. Лучи Солнца могут освещать поверхность Земли отвесно толь­ко до широты 23,5 градуса.
Этим объясняется, почему только в экватори­альной зоне лучи Солнца могут падать отвесно. Теперь тебе ясно, что из-за того, что это проис­ходит круглый год, на экваторе очень жарко!

Радуга — одно из самых красивых явлений природы, и люди уже давно задумывались над ее природой. Даже Аристотель, древнегреческий фи­лософ, пытался объяснить причину радуги.
Солнечный луч или обычный луч белого света в действительности является сочетанием всех цве­тов. Ты, наверное, замечал, что происходит, ког­да луч света попадает на скошенный краешек зеркала или на поверхность мыльного пузыря. Белый луч распадается на различные цвета. Мы увидим красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый цвета.
Предмет, который может разложить луч света на его составляющие, называется «призмой». Об­разуемые цвета создают полоску из цветных со­четающихся линий, которая называется «спектр».
Радуга и есть большой изогнутый спектр, или полоса цветных линий, образовавшихся в резуль­тате разложения луча света, проходящего через
капельки дождя. В данном случае капли дождя выполняют роль призмы.
Радуга появляется только во время ливня, ког­да идет дождь и одновременно светит солнце. На­ходиться необходимо строго между солнцем (оно должно быть сзади) и дождем (он должен быть перед тобой). Иначе радуги не увидеть! Солнце посылает свои лучи,' которые, попадая на капель­ки дождя, создают спектр. Солнце, ваши глаза и центр радуги должны находиться на одной линии!
Если солнце высоко в небе, провести такую прямую линию невозможно. Вот почему радугу можно наблюдать только рано утром или ближе к вечеру. Утренняя радуга означает, что солнце на­ходится на востоке, а дождь идет на западе. При послеобеденной радуге солнце расположено на за­паде, а дождь — на востоке.
Суеверные люди считали, что радуга является плохим предзнаменованием. Они считали, что ду­ши умерших переходят в потусторонний мир по радуге, и если появилась радуга, это означает чью-то близкую кончину.

Молния и гром, вероятно, были первыми явле­ниями природы, которые пугали и завораживали первобытных людей. Когда они наблюдали зигза­ги молний и слышали раскаты грома, они счита­ли, что это гнев богов, один из способов наказа­ния первобытного человека.
Для того, чтобы понять, что в действительно­сти представляют собой гром и молния, давай вспомним, что мы знаем об электричестве. Мы знаем, что некоторые вещи заряжаются электри­чески, положительно или отрицательно. Положи­тельный заряд притягивается отрицательным.
Возрастает величина заряда — увеличивается сила притяжения.
Наступает такой момент, когда силы, сдерживающие их раздельно, становятся слишком вели­ки. Любое сопротивление, которое их сдерживает например, воздух, стекло или другой изолятор, преодолевается, или «пробивается». Происходит разряд — и электрические заряды двух тел стано­вятся равными.
То же самое происходит и в случае с молнией. Облако, содержащее несметное число капелек во­ды, может нести электрический заряд, противопо­ложный заряду другого облака или Земли. Когда электрическое напряжение между ними способно преодолеть изоляцию воздуха, происходит разряд молнии. Электрический разряд движется по пути наименьшего сопротивления. Вот почему молния часто зигзагообразна.
Электропроводность воздуха зависит от его температуры, плотности и влажности. Сухой воз­дух является хорошим изолятором, влажный воз­дух проводит электричество. Вот почему зача­стую молнии прекращаются с началом дождей. Влажный воздух становится проводником, по ко­торому электрические заряды перемещаются бес­шумно и незаметно.
А что же гром? При электрическом разряде воздух быстро расширяется, а затем сжимается. При расширении и сжатии происходит быстрое перемещение потоков воздуха. Резкие соприкос­новения таких потоков воздуха мы слышим как гром. А дальние раскаты грома происходят отто­го, что звуковые волны отражаются от одного об­лака к другому.
Так как скорость света составляет 299 795 км/сек, а скорость распространения звука в воз­духе около 335 м/сек, мы всегда вначале наблю­даем вспышку молнии, а затем слышим гром.

Человек превратился в могущественное созда­ние, способное укрощать грозные силы, однако и у него пробуждается ужас, когда он становится свидетелем бури! Что такое буря?
Все, что происходит в природе и по характеру является грозным, жестоким, можно считать бу­рей. В море буря может быть в виде сильного ветра или шторма. На суше буря — это сильные дожди, гроза, сильные ветры.
На широте Соединенных Штатов буря может охватывать территорию площадью более сотни квадратных километров. Образуются вращающие­ся потоки воздуха вокруг участков с низким дав­лением.
Подобные бури зарождаются там, где холод­ные массы арктического воздуха, движущиеся на юг, встречают теплый влажный воздух, направля­ющийся на север из тропиков. В каком-то месте большие потоки теплого воздуха вклиниваются в холодный воздух. Вершина этого потока создает зону пониженного давления, куда направляются ветры и вокруг которой образуется буря.
При соприкосновении происходит незначи­тельное соединение теплого и холодного воздуха. Более легкий теплый воздух поднимается над хо­лодным, охлаждается, сгущается. Образуются об­лака, и в результате выпадает дождь или снег.
В Северном полушарии из-за вращения Земли движение воздуха смещается вправо, поэтому в вихрях потоки воздуха движутся по часовой стрелке. Это напоминает смерч огромного разме­ра.
Тайфуны и ураганы к северу от экватора наиболее часты в конце лета или осенью, зарождаясь над теплыми тропическими водами. Они движутся в западном и северо-западном направлении, по­степенно отклоняясь вправо. Торнадо — это очень сильный вихрь. Его предвестником является появ­ление облака в виде воронки, а также грозовых туч. Основание такой воронки достигает всего лишь сотни метров в диаметре, но она разрушает все, что встречается на пути. Разрушающей мощью обладают огромная сила ветра и сильное падение давления. Рушатся стены домов, разру­шаются здания! Торнадо несут такие разрушения, что в тех районах, где они наиболее часты, жите­ли строят специальные укрытия, где прячутся при приближении торнадо.

Если ты наблюдал, как пруд, озеро или река покрываются льдом, ты мог заметить, что сначала льдом покрывается поверхность воды.
А тебе не кажется, что, если пруды, озера и реки замерзали бы со дна, а не наоборот, то мно­гое в нашей жизни выглядело бы по-другому? Изменился бы не только климат Земли, но совер­шенно бы исчезли некоторые существа, живущие в воде!
Посмотрим, как вода в пруду превращается в лед. Когда воздух над прудом охлаждается, он охлаждает и верхний слой воды. Верхний холод­ный слой воды становится тяжелее, чем теплые нижние слои, и он опускается вниз. Этот процесс продолжается до тех пор, пока вся вода пруда ох­ладится до температуры порядка 4° С.
Но температура воздуха понижается! Когда верхние слои воды охлаждаются до температуры ниже 4° С, они остаются на поверхности. Дело в том, что вода, охлажденная до температуры ниже 4° С, по существу становится легче!
Итак, верхние слои воды готовы к замерза­нию. Когда температура остается на уровне точки замерзания 0° С или опускается ниже, начинают образовываться мельчайшие кристаллики.
Каждый такой кристалл имеет шесть лучей. Соединяясь, они образуют лед, и вскоре на по­верхности воды образуется корочка льда. Иногда лед прозрачный, иногда — нет. Почему? Дело в том, что при замерзании капелек воды выделяют­ся мельчайшие пузырьки воздуха. Они прилипают к лучам кристаллов льда. Чем больше образуется кристалликов льда, тем больше пузырьков возду­ха — вот вам и непрозрачный лед.
Если вода подо льдом движется, воздушные пузырьки собираются вместе, и образуется про­зрачный лед.
Вода, как и некоторые другие вещества, не уменьшает своего объема при переходе из жидко­го в твердое состояние. Вода при замерзании рас­ширяется на одну девятую своего объема, то есть при замерзании девяти литров воды получается десять литров твердого льда! Когда зимой лопа­ются автомобильные радиаторы и водопроводы, это происходит оттого, что вода замерзает и уве­личивается в объеме!

Дети, живущие в районах с настоящей холодной зимой, любят рассматривать иней на окнах. Некоторые изображения очень красивы, похожи на сложные рисунки на деревьях и листьях.
Для образования инея на окнах, как и на де­ревьях, траве, нужны определенные условия. Иней образуется из маленьких кристалликов за­мерзшей воды. Когда воздух, содержащий много влаги, охлаждается до точки замерзания, начина­ет образовываться иней. Точка замерзания — это 32° по Фаренгейту и 0° С на уровне моря.
Когда воздух охлаждается, содержание влаги в нем уменьшается. Избыток воды конденсируется на таких объектах, как оконное стекло.
Когда температура опускается ниже 0° С, вода кристаллизуется. Другими словами, кристаллики льда покрывают поверхность воды.
Почему же в мороз появляются рисунки на оконном стекле? С одной стороны, сами кристал­лики имеют свою структуру, которая определяет рисунок. Кроме того, царапины на поверхности стекла, частички пыли, воздушные потоки помо­гают Деду Морозу создавать красивые узоры на окнах.
Белый иней, который часто называют «измо­розью», бывает двух видов: гранулированный и кристаллический. Гранулированный иней — это просто замерзший туман. Кристаллический иней, о котором мы уже говорили, образуется из водя­ных паров воздуха. Происходит переход из газо­образного в твердое состояние, минуя жидкое.
Мороз очень опасен для сельского хозяйства, так как может погубить почки на деревьях или созревающие фрукты. Собственно, вреден не мо­роз, а замерзание соков растений. Крестьяне при­думали много способов защиты своих урожаев от заморозков. Один из них — укрытие растений легкой тканью, чтобы сохранить их тепло. Созда­ние дымовой завесы в садах позволяет укрыть де­ревья плотным слоем дыма и также сохраняет тепло растений.
Помни, что, когда ты любуешься узорами Де­да Мороза, миллионы тонн урожая могут нахо­диться под угрозой.

Снежинка — одно из самых прекрасных созданий природы. Нам бы пришлось немало потру­диться, чтобы создать форму, сравнимую по кра­соте с формой снежинки. В снегопад миллионы снежинок падают на землю, и среди них нет двух одинаковых.
Снег, как ты уже знаешь,— это просто замерзшая вода. Почему тогда снег белый, если это за­мерзшая вода? Он должен быть бесцветным. Снег белый оттого, что плоскости снежинки, являющи­еся кристалликами льда, отражают свет, поэтому снег и кажется белым.
При замерзании воды образуются кристаллы. Это значит, что молекулы выстраиваются особым порядком, образуя геометрическую форму, что мы и называем «кристаллом».
Так получилось, что молекула воды состоит из трех частиц — двух атомов водорода и одного атома кислорода. Поэтому при кристаллизации она может образовать трех— или шестиугольную фигуру.
Вода, превращающаяся в снег, есть форма во­дяного пара в атмосфере. При замерзании кри­сталлики воды настолько малы, что их не видно. При образовании снега эти кристаллики переме­щаются воздушными потоками в атмосфере вверх и вниз.
Во время таких перемещений они группируют­ся вокруг мельчайших частичек пыли или капелек воды. Подобная группа кристаллов становится все больше и больше, вокруг одного такого ядра мо­жет собраться несколько сотен таких кристаллов.
Эта группа становится большой, тяжелой и па­дает на землю. Мы называем ее «снежинкой». Неко­торые снежинки достигают трех сантиметров в диа­метре. Размеры снежинок зависят от температуры. Чем ниже температура, тем меньше снежинки.
А ты знаешь, что в некоторых частях планеты выпадал цветной снег: синий, зеленый, красный и даже черный? Это связано с присутствием в воз­духе, где образуются снежинки, определенного грибка или пыли.

Ты, возможно, считаешь, что роса — это про­стое явление природы, легко объяснимое. Как ни странно, долго не могли понять, что такое роса. По этому вопросу было написано множество книг.
Со времен Аристотеля до XVIII века счита­лось, что роса «выпадает» так же, как дождь. Но роса совсем не «выпадает». Всем известная роса, которую мы видим на листьях растений, совсем не роса! Ты видишь, как мы заблуждались отно­сительно росы.
Для того чтобы разобраться, что такое роса, мы должны кое-что знать о воздухе, который нас окружает. В воздухе содержится определенное количество влаги. Теплый воздух содержит боль­ше влаги, чем холодный. Когда воздух соприкаса­ется с холодной поверхностью, часть его конден­сируется, и влага, содержащаяся в нем, остается на этой поверхности. Это и есть роса.
Температура такой прохладной поверхности должна быть ниже определенной величины, при которой образуется роса. Эта величина называет­ся «точкой росы». Например, если налить в стакан или металлический сосуд воды, это еще не зна­чит, что на их поверхности образуется роса. Если добавить туда льда, то и тогда роса образуется не а лишь после того, как поверхность сосудов остынет до определенной температуры.
А как роса образуется в природе? Для этого необходим теплый влажный воздух, который дол­жен соприкоснуться с холодной поверхностью. Роса не образуется на земле или тропинках, так как они долго сохраняют солнечное тепло. А на траве или растениях, которые остыли, роса обра­зуется.
Тогда почему мы сказали, что капли на расте­ниях не являются росой? Потому, что только не­значительная часть влаги, которую мы наблюдаем на растениях утром, является росой. Основная часть влаги (а иногда и вся влага) произведена самим растением. Влага проступает из растений через поры листьев. Это является продолжением процесса ирригации растений по обеспечению ли­стьев водой из земли. Начинается этот процесс днем, чтобы защитить поверхность листа от сол­нечной жары, и продолжается в ночное время.
В некоторых районах земного шара росы вы­падает столько, что ее собирают в специальные резервуары для водопоя скота!

Туман — это облако у поверхности земли. Нет никакой разницы между туманом и облаком в не­бе. Когда облако находится у поверхности земли или моря, мы называем его «туман».
Обычно туман образуется по ночам и рано ут­ром в низинах и над водоемами. Он связан с хо­лодным потоком воздуха, который опускается на теплые поверхности суши или воды.
Туманы чаще бывают осенью, когда воздух охлаждается быстрее, чем земля или вода. В ти­хую погоду с наступлением темноты в низких ме­стах над землей образуются тонкие слои тумана. По мере того как земля ночью остывает, стано­вятся холоднее и нижние слои воздуха. При со­прикосновении такого прохладного воздуха с теп­лым и образуется туман. Как правило, городские туманы гуще сельских. Городской воздух полон пыли и сажи, которые, соединяясь с частичками воды, образуют плотное
покрывало.
Самым туманным районом Земли является ат­лантическое побережье Ньюфаундленда (Канада), где туманы образуются при прохождении влажно­го теплого воздуха над холодными водами, кото­рые движутся на юг от Полярного круга. Холод воды конденсирует влагу воздуха в маленькие ка­пельки воды. Эти капли недостаточны по размеру для образования дождя. Они находятся в воздухе в виде тумана.
А туманы в районе Сан-Франциско образуют­ся совершенно по другому. Здесь прохладный ут­ренний бриз дует в сторону теплых песчаных дюн, и если накануне дождь промочил песок, об­разуется плотный слой тумана из испаряющейся
влаги.
Часто туман кажется плотнее, чем облака. Это потому, что капельки тумана меньше по размеру.
Множество мельчайших капелек поглощает боль­ше света, чем крупные капли (но меньшего коли­чества), которые образуют облако. Вот нам и ка­жется, что туманы гуще облаков.