Что порождает волны? Почему возникают эти мерные, однообразные валы ? Причиной тому — трение между ветром и водой. Под напором ветра отдельные молекулы воды перескакивают через линию, именуемую уровнем моря, а затем под действием силы тяжести опадают.
Едва скорость ветра достигает 0,315м/с, как на море тут же начинается легкое волнение. Морская гладь покрывается барашками. Моряки называют их «кошачьими лапками». Как только ветер стихнет, эти барашки исчезнут, ведь сила, удерживающая их, слабее поверхностного натяжения воды.
Когда мы наблюдаем за чередой волн, нахлынувших на берег, нам кажется, что все новые и новые валы воды ложатся к нашим ногам, но впечатление это обманчиво. На самом деле ветер у берега лишь «массирует» поверхность воды, не перемещая ее толщу. Чтобы проверить это, достаточно бросить в воду пустую бутылку. Всякий раз, как только набежит очередной вал, он взметнет ее вверх, помчит, увлекая за собой, но едва гребень волны миновал, как бутылка скатится вниз и снова вернется туда, где была до прихода волны.

Жителям прибрежных зон в разных районах земного шара давно известно разрушительное действие цунами. Это гигантская волна, возникающая на поверхности океана в результате сильных подводных землетрясений или извержений подводных вулканов. Описание таких волн встречается в древних летописях разных народов. Обрушиваясь на низкий берег, цунами могут проникать далеко на сушу и причинять большие разрушения.
Наиболее часто цунами возникают в Тихом океане. В реках, впадающих в океан, могут возникать так называемые приливные волны. Например, в Амазонке приливная волна представляет собой жуткое зрелище: ширина ее превышает полтора километра, а высота составляет пять метров Эта громада несется вверх по реке со скоростью около 24 километров в час. Однако еще более жуткое впечатление производит приливная волна на реке Цзиньшацзян (Янцзы) в Китае: ее высота достигает семи с половиной метров. Правда, китайцы ловко пользуются этой приливной волной и, пренебрегая опасностью, поднимаются на своих джонках далеко вверх по реке.

Район Тихого океана на пересечении 15-й южной долготы и 98-й западной широты известен ученым, пожалуй, не меньше, чем Бермудский треугольник. Здесь— своя аномалия' из-под воды доносится странное урчание, переходящее в жалобные стоны. А рядом из глубины доносятся звуки, скорее напоминающие рев. Он сменяется оглушительным бульканьем, будто гигантская лягушка тяжело дышит в глубине. Некоторые из этих звуков слышны в течение всего нескольких минут, другие, напротив — звучат годами.
Около 11 лет экспедиция акустического исследовательского проекта американского Океанографического управления слушает морские глубины Возглавляющий экспедицию Кристофер Фокс, посвятивший себя изучению таинственных звуков Мирового океана, классифицировал их и даже наделил именами Самый мелодичный звук получил женское имя Юлия, резкий сигнал стал «свистком», мерное постукивание — «поездом». Но самое главное — что именно порождает «жалобы» океана — остается загадкой.

Супервулканы — самая деструктивная сила на нашей планете. Мощность их извержения в десятки раз больше, чем у обычных вулканов. Пока они дремлют в течение сотен тысяч лет, магма заперта в огромных резервуарах внутри их жерла. Но однажды она изливается на поверхность земли с апокалиптической силой, способной уничтожить целые континенты.
Таких спящих «монстров» на Земле всего несколько. Последнее колоссальное извержение произошло в Тобе на Суматре 75 тысяч лет назад. Это извержение изменило жизнь на Земле. Тысячи кубических километров пепла попали в атмосферу, и солнечные лучи не могли пробить его толщу.

В долине реки Или, недалеко от Мма-Аты, есть . поющий бархан Поет он, конечно, не очень-то музыкально, но голос у него сильный — иногда он слышен за несколько километров/
Люди, посетившие это любопытное место, рассказывают: если в безветренный день подняться на вершину бархана и сбежать по его склону вниз, возникает громкий, необычный звук, напоминающий рокот двигателей летящего самолета.
Когда дует ветер, осыпающиеся с вершины бархана песчинки тоже начинают петь.
С поющими песками можно встретиться и на берегах Кольского полуострова, на пляжах Рижского взморья, в долинах Лены и Вилюя, на озере Байкал.

На Аляске есть очень красивое место — фьорд Тарнэген. В 1988 году двое туристов, супруги Диксон, решили покататься вдоль берега во время отлива. Машина застряла в песке. Адреанна Диксон вышла из автомобиля и мгновенно провалилась в грунт по колено. Муж пытался вытащить женщину, но, промучившись несколько часов, так и не сумел освободить ее из капкана. Песок спрессовался и держал ноги наподобие цемента. Диксон вызвал спасателей, но во фьорде уже поднималась вода — начался прилив. Спасти попавшую в зыбучие пески не удалось — несчастная утонула.
Зыбучий песок — это подвижная песчаная поверхность, способная засосать любой предмет. Скорость засасывания зависит от структуры песка, массы и объема постороннего предмета и колеблется от нескольких минут до нескольких месяцев.

Смерч – локальное мезомасштабное явление, возникающее на фоне более крупномасштабных процессов, при которых образуются мощные конвективные облака. Поэтому торнадо чаще всего наблюдаются при конвергенции неустойчивой части нижней тропосферы.

Период детства человечества остался в далеком прошлом. Мы знаем несравненно больше наших предков. Многое из того, что удивляло людей сотни лет назад, стало для нас обыденным. Но природа безгранична в своих проявлениях. Неожиданные и загадочные явления, сколь бы часто они ни повторялись, заставляют задуматься: какие неведомые и могущественные силы скрываются за этим…

Торнадо до сих пор остается малопонятным атмосферным явлением, и основная загвоздка состоит как раз в том, что его очень трудно изучать экспериментально. Торнадо возникают достаточно часто, однако предугадать, где именно он возникнет в следующий раз, невозможно, и потому за торнадо приходится «гоняться». Подвижные лаборатории, которые используются в таких погонях, слишком хрупки и разрушаются раньше, чем успевают достичь центра торнадо и приступить к его изучению.

При перемещении в направлении к центру Земли температура в верхних слоях земной коры возрастает в среднем на 1°C на каждые 100 м (геотермическая ступень). В более древних слоях геотермическая ступень меньше средней величины, в молодых изверженных породах она превышает среднее значение. Если бы геотермальная ступень определяла изменение температуры на всех глубинах, то в центре Земли температура была бы 200 000°C. Однако анализ наблюдений над лавой при вулканических извержениях и сейсмические исследования приводят к выводу, что в центре Земли температура должна быть всего лишь около 2000...5000°C. Следовательно, геотермическая ступень с глубиной должна уменьшаться.

Согласно приблизительным оценкам возраст Земли составляет около 6 млрд лет. Около 2 млрд лет тому назад на Земле зародилась жизнь. Существует мнение, что задержка в развитии жизни на Земле могла произойти из-за высокого уровня радиации, который господствовал на планете вскоре после ее возникновения, вследствие чего живые организмы появились лишь после значительного уменьшения радиоактивности земной коры и атмосферы.

В религиозных представлениях народов древности радуге приписывалась роль моста между землей и небом. В греко-римской мифологии известна даже особая богиня радуги – Ирида. Греческие ученые Анаксимен и Анаксагор считали, что радуга возникает за счет отражения Солнца в темном облаке. Аристотель изложил представления о радуге в специальном разделе своей «Метеорологии». Он считал, что радуга возникает благодаря отражению света, но не просто от всего облака, а от его капель.

Великий русский ученый М.В. Ломоносов первым оценил особые электрические свойства льда. В результате опытов по электризации льда он установил, что из него «выскакивает огонь с треском, буде он (лед) не имеет в себе воздушных пузырьков и по бокам не мокр. Им можно зажечь нефть». Способность льда при натирании наэлектризовываться некоторые ученые XVIII века пытались использовать (не совсем удачно) для изготовления электростатических машин трения. Известный русский физик В.В. Петров первый ставил опыты по изучению электропроводности льда.

Жизнь растений связана с влагой. Поэтому электрические процессы в них наиболее полно проявляются при нормальном режиме увлажнения и затухают при увядании. Это связано с обменом зарядами между жидкостью и стенками капиллярных сосудов при протекании питательных растворов по капиллярам растений, а также с процессами обмена ионами между клетками и окружающей средой. Важнейшие для жизнедеятельности электрические поля возбуждаются в клетках. В состоянии равновесия мембраны растительных клеток непроницаемы для ионов кальция и проницаемы для ионов калия.

Впервые электризация жидкости при дроблении была замечена у водопадов Швейцарии в 1786 году. С 1913 года явление получило название баллоэлектрического эффекта. Эффект электризации наблюдается не только у водопадов на открытой местности, но и в пещерах. Заряд воздуху у водопадов сообщают микроскопические капельки воды и молекулярные комплексы, которые при дроблении отрываются от водной поверхности и уносятся в окружающую среду.

Водопад Виктория на реке Замбези называется у местного населения «мози-оа-тунья», или «дым, который шумит». Название «Ниагара» на языке североамериканских индейцев означает «высоты грозного шума». Оба эти названия говорят о том, что при виде водопада человека поражает не только зрелище падения огромной массы воды, но и соответствующий ему звуковой эффект.

26 декабря 2004 г. в 00.59 гринвичского времени в Индийском океане к западу от северной оконечности о. Суматра, в проливе между этим островом и небольшим островком Pulau Simeulue, на глубине 40 км произошло катастрофическое землетрясение с магнитудой 9 по шкале Рихтера. Землетрясений было вызвано (подробнее о причинах возникновения землетрясений см. статью В.М. Дуничева Землетрясения и гравитационное поле Земли, в журнале "Универсум", № 4(11), 2004) погружением блока литосферы конической формы (см. рис) в пустую область, образовавшуюся из-за гравитационного уплотнения глубинного вещества Земли. В результате на поверхности дна океана возник подвижный участок овальной формы, что и послужило причиной возникновения мощного цунами. Таким образом, цунами - морские гравитационные волны, возникающие в результате сдвига вниз протяженных участков морского дна при подводных и прибрежных землетрясений. Скорость распространения цунами может достигать 1000 км/ч, а высота у побережья - превосходить 50 м.

Тропические циклоны Аравийского моря и Бенгальского залива, а также летние муссоны приносят на территорию Индии огромные массы теплого воздуха. При подъеме по горным склонам за счет трения о земную поверхность и развития конвекции движение воздушных потоков замедляется. Это приводит к увеличению количества выпадающих осадков. Наиболее интенсивные осадки в Индии отмечаются в наветренной части предгорий, особенно при продвижении на север теплых воздушных масс Бенгальского залива.

На реках нередко встречаются вертикальные вихри в воде – водовороты. У правого берега вихри имеют вращение по часовой стрелке, у левого – против. Вихри с нисходящим движением воды вдоль оси и воронкой на свободной поверхности известны под названием омутов, вихри с восходящим движением воды называются суводями. Начинаясь вблизи берегов, водовороты могут распространяться на значительную часть поверхности реки. Интенсивность их возрастает со скоростью течения. При прохождении через омуты и суводи ухудшается управляемость судов, они чаще отклоняются от курса.

Под влиянием притяжения Луны и Солнца происходят периодические поднятия и опускания поверхности морей и океанов – приливы и отливы. Частицы воды совершают при этом и вертикальные и горизонтальные движения. Наибольшие приливы наблюдаются в дни сизигий (новолуний и полнолуний), наименьшие (квадратурные) совпадают с первой и последней четвертями Луны. Между сизигиями и квадратурами амплитуды приливов могут изменяться в 2,7 раза.

Вертикальные вихри в атмосфере – торнадо и смерчи – известны по описаниям в литературе с XVII века. Русское слово «смерч» происходит от слова «сумрак». Это связано с тем обстоятельством, что смерчи сопутствуют мрачного вида грозовым облакам. Принятое в США наименование вихря – торнадо возникло от испанского слова «торнадос», что означает «вращающийся». Над сушей смерчи имеют диаметр от 100 м до 1 км, иногда до 2 км, над водной поверхностью диаметр их уменьшается до 250...100 м. Как правило, смерч проходит путь 40...60 км со скоростью 10...20 м/сек, что составляет 36...72 км/час. В редких случаях его путь может быть большим, в пределе до 500 км. В 9% от общего числа наблюдавшихся смерчей было отмечено существование на небольшом расстоянии друг от друга нескольких вихрей – это «братские смерчи».

Рифели – это знаки мелкой волновой ряби. Они существуют на Земле со времени появления сыпучих сред – песка и снега. Их отпечатки встречаются в древних геологических пластах (иногда вместе со следами динозавров). Первые научные наблюдения над рифелями были сделаны Леонардо да Винчи.

В нашей стране насчитывается около 3 млн рек, ручьев, каналов и пересыхающих водотоков общей протяженностью до 10 млн км. Среди них более 2,5 млн самых малых рек длиной менее 10 км, затем идут реки длиной 10...20 км (их примерно 113500). Рек протяженностью 25...100 км около 32 450, число рек длиной от 100 до 500 км составляет 3852. Большие реки имеют длину 500...1 000 км, их 198, рек длиной более 1 000 км на территории нашей страны 77.