|
|
 |
|
|
|
|
| |
|
|
|
Felhők & Részecskék
Haladó |
Cseppek képződése
Egy felhő akkor születik, amikor a légkörben lévő nedvesség folyékony halmazállapotúvá válik, azaz a nedves levegő lehűl. Pontosabban, mi a kapcsolat a hőmérséklet és a levegő nedvességtartalma között? A felhőn belül mi a cseppek mérete? |
|
|
|
|
|
A levegő telítettsége
A levegőben tárolható vízgőz mennyisége függ a hőmérsékletétől. Egy adott hőmérsékleten, egy adott tömegű levegőben levő az aktuális és lehetséges víztartalom arányát relatív nedvességnek nevezzük.
A levegőről azt mondjuk, hogy telített, amikor annyi vizet tartalmaz, mint amennyi lehetséges. Ennek következtében a telített levegő relatív nedvessége 100%. A túltelített levegő relatív nedvessége magasabb, mint 100%.
Nézd meg a lenti táblázatban a maximális vízgőzmennyiséget, amit a levegő képes megtartani különböző hőmérsékleteken, mielőtt a kondenzáció elkezdődne: |
|
T°C |
-20 |
-10 |
0 |
+10 |
+20 |
+30 |
|
A vízgőz mennyisége
(g víz/m3 levegőben) |
1,1 |
2,3 |
4,8 |
9,4 |
17,3 |
30,5 | |
|
Például, képzelj el egy 20°C-os légrészt, ami 9,4 g/m3 vízgőzt tartalmaz. A relatív nedvesség az 100 x (9,4/17,3) = 54,3%. Feltételezzük, hogy a légrész lehűl 10°C-ra (például, emelkedik a légkörben): a relatív nedvesség most 100%. A levegő telített. Képzeld el, hogy a hőmérséklet csökkenése folytatódik 0°C-ig. Ezen a hőmérsékletet az a maximális vízgőz mennyiség, amit a levegő képes megtartani 4,8 g/m3. Így a légrészecske túltelített (9,4 - 4,8) = 4,6 g vízzel. Ez a többlet víz kikondenzálódik a hozzáférhető aeroszol részecskéken, amik felhőcseppeket képeznek, és így a légrész relatív nedvessége visszatér 100%-ra, vagyis 4,8 g/m3 vízgőz koncentrációra. |
Minél melegebb a levegő, annál több vizet képes megtartani. Ezért használják a meleg levegőt tárgyak szárítására: elnyeli a nedvességet. Másrészt a telített levegő hűtése a vizet kicsapódásra kényszeríti. Ezért lesz egy szénsavas doboz párás: a mellette lévő levegőből kicsapódó nedvesség okozza ezt.
|
|
 |
|
|
1. Egy párás szénsavas doboz. Forrás: C. Gourbeyre.
|
|
Cseppek a felhőn belül
A felhőcseppek mérete a néhány mikrométerestől a több mint 100µm (0,1 mm)-ig (a nagyobbak esetében) változik, átlagos átmérőjük általában körülbelül 10 µm. A szárazföldi felhők kisebb cseppekből állnak, míg a tengeri felhőket a nagyobb cseppméretek és kisebb cseppkoncentráció jellemez. Általában a cseppsűrűség a felhőn belül 25 000 és 1 millió csepp között van egy liter levegőben.
A távolság két csepp között körülbelül 1,4 mm, ami 70-szerese az átmérőjének (mintha 20-30 méterenként lenne egy focilabda).
A csapadék képződéséhez a cseppeknek növekedniük kell egészen addig, míg el nem érik az 1 mm körüli méretet, ami azt jelenti, hogy százszor akkorára kell nőniük, mint amekkorák voltak! |
|
|
|
A "meleg felhők" (ezek nem tartalmaznak jeget), cseppjei csapadék méretűvé összeolvadással képesek megnövekedni. Ahogy az idő múlik, a cseppek egyre nagyobbak és nagyobbak lesznek, amíg elég nehezek nem lesznek, hogy lebegve a levegőben maradjanak és a levegő feláramlása ellensúlyozza a cseppek esését. A zivatarfelhőkben például a függőleges áramlások nagyon erősek, megmagyarázva, hogy a zivatarokban az esőcseppek miért olyan nagyok. |
|
A hidegebb felhőket jégkristályok, folyékony víz és vízgőz alkotja. A vízgőz kicsapódik a jégkristályokon, és a folyékony cseppek kifagynak, amikor jégkristályokkal érintkeznek. Mivel egyre nagyobbakká válnak, a jégkristályok hókristályként hullnak le, vagy esőként, ha megolvadnak, mielőtt elérik a talajt. |
Az oldalról…
Szerző: J. Gourdeau, LAMP Clermont-Ferrand, Franciaország
Tudományos lektor: Pr Jean-François Gayet, LaMP CNRS, Franciaország
Az oldal készítése: 2003-10-15.
Utolsó módosítás: 2004-04-22.
|
|
|
|
