W meteorologii opady to woda, która spada na powierzchnię ziemi z atmosfery w postaci ciekłej lub stałej pod wpływem grawitacji. Dlatego zjawiska takie jak deszcz, śnieg, grad są opadami atmosferycznymi. Zastanów się, jak powstaje deszcz, śnieg, grad, rosa i mróz.
Czym są chmury i chmury?
Zanim omówimy powstawanie deszczu i innych rodzajów opadów, spójrzmy na naturalne obiekty, takie jak chmury i chmury, z punktu widzenia fizyki, ponieważ odgrywają one ważną rolę w procesie opadów.
Chmury i chmury to zbiór małych kropelek lub kryształów wody zawieszonych w atmosferze. To, czy dana chmura składa się z kryształów, czy z małych kropelek wody, zależy od wysokości tej chmury nad powierzchnią ziemi i temperatury. Chmury powstają w wyniku tego, że ciepłe i wilgotne masy w pobliżu powierzchni wody w morzach i oceanach unoszą się, ochładzają i kondensują w małe krople. Te krople są tak małe, żewidoczne gołym okiem. Ich połączenie tworzy chmury i chmury. Jeśli te krople, z tego czy innego powodu, zaczną się powiększać, spadną na ziemię.
Tworzenie deszczu
Aby zrozumieć, jak powstaje deszcz, należy zwrócić uwagę na wielkość kropel wody zawieszonych w atmosferze, które tworzą chmurę. Kiedy te krople zaczną się zderzać i łączyć ze sobą, to przy pewnym krytycznym rozmiarze grawitacja zmusi je do spadnięcia na ziemię. Jednocześnie osiągają prędkość od 4 do 8 m/s.
Kropla deszczu ma rozmiar około 1 mm (od 0,7 mm do 5 mm). Aby osiągnąć ten rozmiar, kropelki chmur muszą zwiększyć swoją masę miliony razy. W związku z tym grubość chmury musi być większa niż określony rozmiar. Niektóre chmury mogą osiągać grubość do 12 km, podczas gdy mogą prowadzić do powstawania silnych i długotrwałych ulewy, a w niektórych przypadkach nawet gradu.
Duża grubość chmur i chmur pozwala kropelkom unosić się w ich grubości, łącząc się z innymi kropelkami. W wyniku tego procesu powstają duże krople, które spadają w postaci deszczu. Inny mechanizm wyjaśniający powstawanie deszczu jest następujący: unosząc się w grubości chmury, mała kropla ochładza się i krystalizuje. Te kryształy spadają na ziemię, kiedy spadają, nagrzewają się i zamieniają w wodę.
Zjawisko Dziewicy
Virga to deszcz, który pada w atmosferze, ale nie dociera do powierzchni ziemi. To naturalne zjawisko można wyjaśnićjeśli rozważymy tę kwestię z punktu widzenia fizyki. Jak powstaje ten rodzaj deszczu? Faktem jest, że między dużą chmurą zdolną do tworzenia opadów a powierzchnią ziemi mogą znajdować się warstwy mas powietrza, które będą bardzo gorące i suche. W takim przypadku krople wody spadające z grubości chmur, gdy wejdą w te gorące i suche masy powietrza, po prostu ponownie wyparują i nigdy nie dotrą do powierzchni ziemi.
Naśnieżanie
Kontynuujmy analizę kwestii powstawania deszczu, rosy i śniegu. Skupmy się teraz na procesie powstawania opadów stałych - śniegu.
Śnieg to stała forma wody, która spada na powierzchnię ziemi w postaci płatków śniegu. Płatki śniegu tworzą się, gdy małe kropelki wody w chmurach ochładzają się do temperatury poniżej 0°C i krystalizują. Aby mógł powstać śnieg, temperatury nie są wystarczająco niskie, w atmosferze musi być jeszcze pewien poziom wilgotności. Są miejsca na ziemi, które są dość zimne, ale ze względu na suche powietrze prawie nie pada śnieg.
Tworzenie gradu
Odkrywając pytanie, jak powstają rosa, mróz, deszcz i śnieg, nie sposób nie wspomnieć o gradzie. W przeciwieństwie do śniegu, który wystarcza do powstania niskich temperatur, grad tworzy się, gdy temperatura spada poniżej -15 °C. Ponieważ temperatura w atmosferze spada wraz z wysokością, grad tworzy się na szczycie gęstych chmur, gdzie temperatura spada do -50°C. Takie chmuryzwany cumulonimbusem. W ich dolnej części woda ma postać małych kropelek cieczy, aw górnej - w postaci kryształków lodu. Kryształy te stopniowo rosną dzięki kropelkom wody unoszącym się z dna chmury w wyniku wznoszących się prądów powietrza. Kiedy kryształ osiągnie krytyczny rozmiar, spada na ziemię. Zwróć uwagę, że nie wszystkie kryształki lodu docierają do ziemi, ponieważ topią się podczas upadku.
Rosy i szron
Zakończmy nasze rozważania na temat powstawania deszczu, śniegu, rosy i szronu, fizycznym wyjaśnieniem dwóch ostatnich zjawisk, to znaczy powstawania rosy i szronu.
Oba te zjawiska są związane z dziennymi wahaniami temperatury w atmosferze. Aby je zrozumieć, należy wiedzieć, że rozpuszczalność wody w postaci gazowej w atmosferze zależy od temperatury. Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej wody w postaci pary może się w nim rozpuścić. W ciągu dnia słońce ogrzewa powietrze i prowadzi do parowania wody i wzrostu wilgotności w atmosferze. W nocy powietrze ochładza się, zmniejsza się rozpuszczalność w nim pary wodnej, nadmiar wody kondensuje w małe kropelki, które opadają w postaci rosy.
W podobny sposób tworzy się szron, tylko w tym przypadku albo temperatura powietrza spada poniżej zera, co prowadzi do zamarzania kropel wody w atmosferze, albo powierzchnia ziemi jest wystarczająco zimna i spadła rosa na nim krystalizuje.
