Kaluž vody z ranní dešťové sprchy je do poledne úplně pryč. Na teplém dni se na vnější straně sklenice ledového čaje tvoří kapičky vody. Tyto přirozené výskyty jsou výsledkem odpařování a kondenzace, ústředních složek vodního cyklu. Ačkoli odpařování a kondenzace jsou opačné procesy, oba jsou způsobeny molekulami vody, které interagují s teplým nebo chladným vzduchem kolem nich.
Příčiny odpařování
K odpařování dochází, když se kapalná voda změní na vodní páru, přičemž přibližně 90 procent vody prochází takovou transformací pocházející z řek, jezer a oceánů. Nejjednodušší je pochopit příčinu odpařování uvažováním o hrnci s vroucí vodou. Jakmile voda v hrnci dosáhne bodu varu, 100 stupňů Celsia (212 stupňů Fahrenheita), lze z hrnce stoupat vodní páru ve formě páry. Teplo je příčinou odpařování a je nutné k oddělení molekul vody od sebe navzájem. I když se tento proces často nevyskytuje tak rychle ani zjevně v přírodě, jako je tomu u varného kotle, teplo stále funguje všude tam, kde je vodní útvar, oddělující molekuly vody, aby je bylo možné přenášet nahoru, a přeměňovat vodu z kapaliny na plyn.
Faktory ovlivňující odpařování
Rychlost větru, teplota a vlhkost jsou faktory ovlivňující odpařování v přírodě, i když nejsou skutečnou příčinou odpařování. Vítr i vyšší teploty mohou způsobit rychlejší odpařování kapalné vody. Vítr zvyšuje celkový objem vzduchu v kontaktu s povrchem a poskytuje větší kapacitu pro zadržování vlhkosti. Vyšší teploty také zvyšují množství vlhkosti, která se může odpařovat do vzduchu. Vysoká vlhkost má na odpařování opačný účinek. Protože vzduch již zadržuje relativně velké množství vody, je omezeno množství další vlhkosti, kterou může odvádět odpařováním. Jinými slovy, vyšší úrovně vlhkosti zpomalují rychlost přeměny kapaliny na plyn.
Jiné způsoby, jak voda opouští zemský povrch
Odpařování není jediný způsob, jak se voda promění v páru. Transpirace je podobný proces, při kterém listy rostlin „dýchají“ vodu nasávanou z kořenů jako vodní pára. Zmrazená voda se také může odpařit, i když se tento proces nazývá sublimace. Rychlé zvýšení teploty může způsobit, že se sníh místo tání okamžitě změní na páru, což je proces, který dále ilustruje významnou roli, kterou hraje teplo při odpařování.
Příčiny kondenzace
Stejně jako odpařování dochází ke kondenzaci jako součást koloběhu vody. Molekuly vody, které cestovaly odpařováním nahoru, se nakonec setkávají s chladnějším vzduchem na vyšších úrovních atmosféry. Vodní pára v teplém vlhkém vzduchu kondenzuje a vytváří větší kapičky vody, které budou nakonec viditelné jako mraky. Příčinou je změna teploty. Chladnější vzduch nedokáže oddělit molekuly vody, takže se znovu spojí a vytvoří kapičky. Ke kondenzaci dochází, i když mraky nejsou viditelné. Jak více vodní páry kondenzuje, mraky se obvykle začínají formovat. Následuje srážení a vodní cyklus začíná znovu.