Cum se formează ploaia, zăpada, grindina, roua și înghețul: fizica proceselor

Cuprins:

Cum se formează ploaia, zăpada, grindina, roua și înghețul: fizica proceselor
Cum se formează ploaia, zăpada, grindina, roua și înghețul: fizica proceselor
Anonim

În meteorologie, precipitațiile sunt apa care cade la suprafața pământului din atmosferă sub formă lichidă sau solidă sub influența gravitației. Prin urmare, fenomene precum ploaia, ninsoarea, grindina sunt precipitații. Luați în considerare întrebarea cum se formează ploaia, zăpada, grindina, roua și înghețul.

Ce sunt norii și norii?

Înainte de a discuta despre modul în care se formează ploaia și alte tipuri de precipitații, să privim obiectele naturale precum norii și norii din punct de vedere al fizicii, deoarece acestea joacă un rol important în procesul precipitațiilor.

Norii și norii sunt o colecție de mici picături sau cristale de apă care sunt suspendate în atmosferă. Dacă un anumit nor constă din cristale sau mici picături de apă depinde de înălțimea deasupra suprafeței pământului a acestui nor și de temperatură. Norii se formează ca urmare a faptului că mase calde și umede de lângă suprafața apei din mări și oceane se ridică, se răcesc și se condensează în picături mici. Aceste picături sunt atât de mici încâtvizibil cu ochiul liber. Combinația lor formează nori și nori. Dacă aceste picături, dintr-un motiv sau altul, încep să crească în dimensiuni, vor cădea la pământ.

Formarea ploii

Ploaie torentiala
Ploaie torentiala

Pentru a înțelege cum se formează ploaia, ar trebui să fiți atenți la dimensiunea picăturilor de apă suspendate în atmosferă care formează norul. Când aceste picături încep să se ciocnească și să se conecteze între ele, atunci la o anumită dimensiune critică, gravitația le va forța să cadă pe pământ. În același timp, aceștia dobândesc o viteză de 4 până la 8 m/s.

O picătură de ploaie are o dimensiune de aproximativ 1 mm (de la 0,7 mm la 5 mm). Pentru a atinge această dimensiune, picăturile de nor trebuie să-și mărească masa de milioane de ori. În acest sens, grosimea norului trebuie să fie mai mare decât o anumită dimensiune. Unii nori pot atinge o grosime de 12 km, în timp ce pot duce la formarea de ploi puternice și prelungite și în unele cazuri chiar grindină.

Grosimea mare a norilor și a norilor permite picăturilor să se ridice în grosimea lor, în timp ce se conectează cu alte picături. În urma acestui proces, se formează picături mari, care cad sub formă de ploaie. Un alt mecanism care explică modul în care se formează ploaia este următorul: ridicându-se în grosimea norului, o picătură mică se răcește și se cristalizează. Aceste cristale cad la pământ, când cad, se încălzesc și se transformă în apă.

Fenomenul Virga

Virga este ploaia care cade în atmosferă, dar nu ajunge la suprafața pământului. Acest fenomen natural poate fi explicatdacă luăm în considerare problema din punct de vedere al fizicii. Cum se formează acest tip de ploaie? Cert este că între un nor mare, capabil să formeze precipitații și suprafața pământului, pot exista straturi de mase de aer care vor fi foarte calde și uscate. În acest caz, picăturile de apă care cad din grosimea norilor, când intră în aceste mase de aer cald și uscat, pur și simplu se vor evapora din nou și nu vor ajunge niciodată la suprafața pământului.

Formarea zăpezii

geometria fulgului de nea
geometria fulgului de nea

Să continuăm să analizăm întrebarea cum se formează ploaia, roua și zăpada. Acum să ne concentrăm asupra procesului de formare a precipitațiilor solide - zăpadă.

Zăpada este o formă solidă de apă care cade la suprafața pământului sub formă de fulgi de zăpadă. Fulgii de zăpadă se formează atunci când micile picături de apă din nori se răcesc la temperaturi sub 0°C și se cristalizează. Pentru ca zăpada să se formeze, temperaturile nu sunt suficient de scăzute, trebuie să existe totuși un anumit nivel de umiditate în atmosferă. Există locuri pe pământ care sunt destul de reci, dar din cauza aerului uscat nu ninge cu greu.

Formarea grindinei

grindina mare
grindina mare

Explorând întrebarea cum se formează roua, înghețul, ploaia și zăpada, este imposibil să nu mai vorbim de grindină. Spre deosebire de zăpadă, care este suficientă pentru a forma temperaturi scăzute, grindina se formează atunci când temperatura este sub -15 °C. Deoarece temperatura din atmosferă scade odată cu altitudinea, în vârful norilor groși se formează grindina unde temperaturile scad la -50°C. Astfel de norinumit cumulonimbus. În partea lor inferioară, apa este sub formă de mici picături lichide, iar în partea superioară - sub formă de cristale de gheață. Aceste cristale cresc treptat din cauza picăturilor de apă care se ridică din partea de jos a norului din cauza curenților de aer ascendenți. Când cristalul atinge o dimensiune critică, cade la pământ. Rețineți că nu toate cristalele de gheață ajung la pământ, deoarece se topesc pe măsură ce cad.

Rouă și îngheț

Rouă pe pânză de păianjen
Rouă pe pânză de păianjen

Să încheiem analiza noastră la întrebarea cum se formează ploaia, zăpada, roua și înghețul, cu o explicație fizică a ultimelor două fenomene, adică formarea rouei și a înghețului.

Ambele aceste fenomene sunt asociate cu fluctuațiile zilnice ale temperaturii din atmosferă. Pentru a le înțelege, trebuie să știți că solubilitatea apei sub formă gazoasă în atmosferă depinde de temperatură. Cu cât temperatura aerului este mai mare, cu atât mai multă apă sub formă de abur poate fi dizolvată în el. În timpul zilei, soarele încălzește aerul și duce la evaporarea apei și la creșterea umidității în atmosferă. Noaptea, aerul se răcește, solubilitatea vaporilor de apă din el scade, excesul de apă se condensează în picături mici care cad sub formă de rouă.

Înghețul se formează într-un mod similar, doar în acest caz fie temperatura aerului scade sub zero, ceea ce duce la înghețarea picăturilor de apă în atmosferă, fie suprafața pământului este suficient de rece, iar roua care a căzut pe el se cristalizează.

Recomandat: