Τι συμβαίνει με ένα μόριο νερού στο σύννεφο θύελλας;
1. Αύξηση και δροσερή:
* Το ταξίδι ξεκινά: Τα μόρια του νερού στην επιφάνεια της Γης, όπως σε μια λίμνη ή έναν ωκεανό, εξατμίζονται συνεχώς και ανεβαίνουν στην ατμόσφαιρα.
* πτήση προς τα πάνω: Ο ζεστός, υγρός αέρας είναι λιγότερο πυκνός από τον κρύο, τον ξηρό αέρα, έτσι κινείται. Καθώς ο αέρας ανεβαίνει, δροσίζει. Αυτή η ψύξη οφείλεται στη μείωση της ατμοσφαιρικής πίεσης καθώς αυξάνεται το υψόμετρο.
* Σημείο συμπύκνωσης: Καθώς ο αέρας ψύχεται, τα μόρια του νερού σε αυτό επιβραδύνουν και χάνουν ενέργεια. Τελικά, φτάνουν σε ένα σημείο που ονομάζεται "σημείο δροσιάς" όπου δεν μπορούν πλέον να παραμείνουν στην αέρια (υδρατμών) κατάσταση. Συμπυκνώνουν σε μικροσκοπικά σταγονίδια υγρού νερού, σχηματίζοντας σύννεφα.
2. Σχηματισμός και ανάπτυξη σύννεφων:
* σχηματισμός σύννεφων: Αυτά τα μικροσκοπικά σταγονίδια συγκρούονται και κολλούν μαζί, σχηματίζοντας μεγαλύτερα σταγονίδια. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται "συμπύκνωση", βοηθάται από μικροσκοπικά σωματίδια στον αέρα που ονομάζεται πυρήνες συμπύκνωσης.
* Τύποι σύννεφων: Ο τύπος του σύννεφου που σχηματίζεται εξαρτάται από τη θερμοκρασία και το υψόμετρο του αέρα. Τα σύννεφα καταιγίδων, γνωστά ως σύννεφα Cumulonimbus, είναι πολύ ψηλά και σχηματίζονται σε ασταθή ατμοσφαιρικές συνθήκες.
* Ανάπτυξη και αστάθεια: Μέσα σε ένα σύννεφο καταιγίδας, ο αέρας συνεχίζει να αυξάνεται και να δροσίζει, δημιουργώντας ένα περιβάλλον όπου τα σταγονίδια νερού μπορούν να παγώσουν σε κρυστάλλους πάγου. Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως "υπερψύθμιση", συμβαίνει επειδή το νερό μπορεί να παραμείνει υγρό κάτω από το σημείο κατάψυξης, ελλείψει θέσεων πυρήνωσης (πράγματα για τους κρυστάλλους πάγου να σχηματίζονται).
3. Σχηματισμός βροχοπτώσεων:
* Συγκρότημα σύγκρουσης: Τα μεγαλύτερα σταγονίδια νερού σε ένα σύννεφο καταιγίδας συγκρούονται με μικρότερα σταγονίδια και κρυστάλλους πάγου. Καθώς αυτά τα σταγονίδια συγκρούονται, μεγαλώνουν μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται "σύγκρουση".
* Η διαδικασία Bergeron: Η διαδικασία Bergeron είναι ζωτικής σημασίας για το σχηματισμό βροχοπτώσεων σε σύννεφα καταιγίδων. Αυτή η διαδικασία βασίζεται στο γεγονός ότι οι κρύσταλλοι πάγου έχουν υψηλότερη πίεση ατμών από τα σταγονίδια υπερψυσμένου νερού. Αυτή η διαφορά προκαλεί την εξάτμιση των μορίων νερού από τα σταγονίδια και την κατάθεση στους κρυστάλλους πάγου. Οι κρύσταλλοι πάγου μεγαλώνουν, τελικά γίνονται αρκετά βαρύ για να πέσουν ως βροχοπτώσεις.
* μορφές βροχόπτωσης: Ο τύπος των βροχοπτώσεων που πέφτει (βροχή, χιόνι, χαλάζι, χιτώνα) εξαρτάται από το προφίλ θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας.
4. Επιστροφή στην επιφάνεια:
* Πτώση: Καθώς τα σταγονίδια νερού ή οι κρύσταλλοι πάγου μεγαλώνουν αρκετά βαριά, πέφτουν πίσω στην επιφάνεια της γης ως βροχοπτώσεις.
* Ο κύκλος επαναλαμβάνεται: Ορισμένες από τις βροχοπτώσεις μπορεί να εξατμιστούν πίσω στην ατμόσφαιρα, συνεχίζοντας τον κύκλο της κίνησης του νερού. Άλλα τμήματα της βροχόπτωσης θα ρέουν σε ποτάμια, λίμνες και ωκεανούς, τελικά να εξατμιστούν και να ξεκινήσουν τη διαδικασία παντού.
Στην ουσία, ένα μόριο νερού σε ένα σύννεφο καταιγίδας βιώνει ένα ταξίδι ανερχόμενης, ψύξης, συμπύκνωσης, κατάψυξης, καλλιέργειας και τελικά πέφτει πίσω στη γη.
