Hvordan regn, sne, hagl, dug og frost dannes: processernes fysik

Indholdsfortegnelse:

Hvordan regn, sne, hagl, dug og frost dannes: processernes fysik
Hvordan regn, sne, hagl, dug og frost dannes: processernes fysik
Anonim

I meteorologi er nedbør vand, der falder til jordens overflade fra atmosfæren i flydende eller fast form under påvirkning af tyngdekraften. Derfor er fænomener som regn, sne, hagl nedbør. Overvej spørgsmålet om, hvordan regn, sne, hagl og dug og frost dannes.

Hvad er skyer og skyer?

Før vi diskuterer, hvordan regn og andre typer nedbør dannes, lad os se på naturlige objekter såsom skyer og skyer fra et fysisk synspunkt, da de spiller en vigtig rolle i nedbørsprocessen.

Skyer og skyer er en samling af små dråber eller krystaller af vand, der er suspenderet i atmosfæren. Om en given sky består af krystaller eller små vanddråber afhænger af højden over jordens overflade af denne sky og temperaturen. Skyer dannes som følge af, at varme og fugtige masser nær vandoverfladen i havene og oceanerne stiger, afkøles og fortættes til små dråber. Disse dråber er så små, atsynligt med det blotte øje. Deres kombination danner skyer og skyer. Hvis disse dråber af en eller anden grund begynder at blive større, vil de falde til jorden.

Danning af regn

Kraftig regn
Kraftig regn

For at forstå, hvordan regn dannes, bør du være opmærksom på størrelsen af de vanddråber, der er suspenderet i atmosfæren, der udgør skyen. Når disse dråber begynder at kollidere og forbindes med hinanden, vil tyngdekraften ved en vis kritisk størrelse tvinge dem til at falde ned til jorden. Samtidig opnår de en hastighed på 4 til 8 m/s.

En regndråbe har en størrelse på omkring 1 mm (fra 0,7 mm til 5 mm). For at nå denne størrelse skal skydråberne øge deres masse millioner af gange. I denne henseende skal tykkelsen af skyen være større end en vis størrelse. Nogle skyer kan nå en tykkelse på 12 km, mens de kan føre til dannelse af kraftige og langvarige regnskyl, og i nogle tilfælde endda hagl.

Den store tykkelse af skyer og skyer gør det muligt for dråber at stige op i deres tykkelse, mens de forbindes med andre dråber. Som et resultat af denne proces dannes der store dråber, som falder i form af regn. En anden mekanisme, der forklarer, hvordan regn dannes, er som følger: stiger i tykkelsen af skyen, en lille dråbe afkøles og krystalliserer. Disse krystaller falder til jorden, når de falder, opvarmes de og bliver til vand.

Virga-fænomen

Virga er regn, der falder i atmosfæren, men som ikke når jordens overflade. Dette naturlige fænomen kan forklareshvis vi betragter spørgsmålet ud fra et fysiksynspunkt. Hvordan opstår denne form for regn? Faktum er, at mellem en stor sky, der er i stand til at danne nedbør, og jordens overflade, kan der være lag af luftmasser, som vil være meget varme og tørre. I dette tilfælde vil vanddråber, der falder fra skyernes tykkelse, når de kommer ind i disse varme og tørre luftmasser, simpelthen fordampe igen og aldrig nå jordens overflade.

Sneformation

snefnugs geometri
snefnugs geometri

Lad os fortsætte med at analysere spørgsmålet om, hvordan regn, dug og sne dannes. Lad os nu fokusere på processen med dannelse af fast nedbør - sne.

Sne er en fast form for vand, der falder til jordens overflade i form af snefnug. Snefnug dannes, når små vanddråber i skyer afkøles til temperaturer under 0°C og krystalliserer. For at der kan dannes sne, er temperaturerne ikke lave nok, der skal stadig være en vis luftfugtighed i atmosfæren. Der er steder på jorden, der er ret kolde, men på grund af den tørre luft sner det næsten ikke.

Danning af hagl

stort hagl
stort hagl

Når man undersøger spørgsmålet om, hvordan dug, frost, regn og sne dannes, er det umuligt ikke at nævne hagl. I modsætning til sne, som er nok til at danne lave temperaturer, dannes der hagl, når temperaturen er under -15 °C. Da temperaturen i atmosfæren falder med højden, dannes der hagl på toppen af tykke skyer, hvor temperaturen falder til -50°C. Sådanne skyerkaldet cumulonimbus. I deres nederste del er vand i form af små væskedråber, og i den øvre del - i form af iskrystaller. Disse krystaller vokser gradvist på grund af vanddråber, der stiger fra bunden af skyen på grund af stigende luftstrømme. Når krystallen når en kritisk størrelse, falder den til jorden. Bemærk, at ikke alle iskrystaller når jorden, da de smelter, når de falder.

Dug og frost

Dug på spindelvævet
Dug på spindelvævet

Lad os afslutte vores overvejelse af spørgsmålet om, hvordan regn, sne, dug og frost dannes, med en fysisk forklaring på de sidste to fænomener, det vil sige dannelsen af dug og frost.

Begge disse fænomener er forbundet med daglige temperaturudsving i atmosfæren. For at forstå dem, bør du vide, at opløseligheden af vand i gasform i atmosfæren afhænger af temperaturen. Jo højere lufttemperaturen er, jo mere vand i form af damp kan opløses i den. I løbet af dagen opvarmer solen luften og fører til fordampning af vand og øget luftfugtighed i atmosfæren. Om natten afkøles luften, opløseligheden af vanddamp i den falder, overskydende vand kondenserer til små dråber, der falder i form af dug.

Frost dannes på lignende måde, kun i dette tilfælde falder enten lufttemperaturen til under nul, hvilket fører til, at vanddråber fryser i atmosfæren, eller også er jordens overflade kold nok, og duggen, der er faldet på den krystalliserer.

Anbefalede: