Chmury i aerozole

Wiadomości podstawowe

Woda w atmosferze

Woda jest jedyną substancją, która może występować w przyrodzie w trzech stanach skupienia: ciekłym (oceany, rzeki, jeziora), stałym (lód, śnieg) i gazowym (para wodna). Para wodna, podobnie jak inne składniki suchego, czystego powietrza, jest niewidoczna i bezwonna. Woda zawarta w atmosferze stanowi mniej niż 0,001% całej wody występującej na Ziemi, jednak odgrywa ona bardzo ważną rolę w systemie klimatycznym. Przekonajmy się jaką rolę spełnia woda w atmosferze i z czego zbudowane są chmury.

Kiedy pijesz wodę, to widzisz, że jest ona w stanie ciekłym; kiedy próbujesz zgryźć kostkę lodu, to czujesz, że to woda w postaci stałej. Ale woda może też występować w stanie gazowym, tj. w postaci pary wodnej.

Proces, podczas którego woda przechodzi ze stanu ciekłego w gazowy nazywa się parowaniem. Ma on miejsce na przykład gdy suszysz ubranie, albo kiedy używasz suszarki do włosów: twoje włosy były mokre, a teraz są suche. Woda zniknęła?! W rzeczywistości, ona jest nadal w twojej łazience, ale w powietrzu. W wyniku działania strumienia gorącego powietrza, woda z postaci ciekłej zamieniła się w parę wodną, czyli wyparowała!

Odwrotnym procesem jest kondensacja, czyli przechodzenie wody ze stanu gazowego w ciekły. Po kąpieli, w łazience jest dużo pary wodnej w powietrzu. Ciepła para wodna kondensuje na zimnym lustrze łazienki, powracając do stanu ciekłego: możesz zobaczyć kropelki wody na lustrze.

1. Kondensacja i parowanie
Objaśnienia: evaporation - parowanie, condensation - kondensacja, liquid water - woda w stanie ciekłym, water vapour - para wodna
autor: J. Gourdeau

Nie można chodzić po chmurze, gdyż jest to tylko woda zawarta w powietrzu: chmury powstają w wyniku przemiany pary wodnej w kropelki wody lub kryształki lodu, które są tak lekkie, że mogą unosić się w powietrzu.

Chmury tworzą się, gdy powietrze zawierające parę wodną zostaje ochłodzone do tzw. temperatury punktu rosy. Wtedy para wodna znajdująca się w powietrzu kondensuje, tworzą się widoczne kropelki wody. Temperatura punktu rosy to taka temperatura przy której para wodna kondensuje, np. tworzy się rosa. Żeby powstały chmury, w powietrzu muszą znajdować się drobne cząstki, by para wodna mogła na nich kondensować. Cząstki te są nazywane jądrami kondensacji. O tym w jaki sposób cząstki te pomagają w tworzeniu się chmur będzie jeszcze mowa w części 2.

Opady atmosferyczne to woda, która wypada z chmur, w postaci deszczu, śniegu lub gradu.

W niektórych chmurach małe kropelki wodyzderzają się i łączą, tworząc większe krople. Ponieważ krople stają się coraz większe (ich objętość wzrasta około milion razy) stają się zbyt ciężkie by utrzymać się w powietrzu, i spadają jako deszcz.

3. Kryształki lodu
autorzy: Rasmussen i Libbrecht, Y. Furukawa
źródło: www.snowcrystals.com

Obieg wody

Nawet nie zdajesz sobie sprawy z tego, że pijesz tę samą wodę, którą przed milionami lat piły dinozaury! W rzeczywistości, woda na naszej planecie jest w ciągłym obiegu.

Już wiesz, że woda paruje (głównie nad oceanami), para wodna unosząca się w powietrzu ochładza się i kondensuje tworząc chmury. Chmury przemieszczają się, m.in. nad lądy, dając opady. Woda wypełnia jeziora, strumienie i rzeki i w końcu płynie z powrotem do oceanów, gdzie proces parowania zaczyna się od początku. Woda może też wsiąkać w podłoże (11% wody). W obiegu wody ważną rolę odgrywa też inny proces, którym jest transpiracja, czyli parowanie przez rośliny. Rośliny pobierają wodę z gleby. Woda ta wędruje poprzez korzenie i łodygi, dociera do liści i aparatu szparkowego, gdzie może wyparować.

O tej stronie:

Autor: Justine Gourdeau - LaMP - Clermont Ferrand/Francja
Recenzent: Dr Karine Sellegri, LaMP, Francja
ostatnia aktualizacja: 2004-05-13
Tłumaczenie na język polski: Mgr Paweł Jezioro, Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków