Selvom det kan være fristende at sige, at regn kommer fra skyer, kan du også sige, at regn er skyer, der giver op drømmer om at være vanddamp og falde tilbage til jorden, hvor de starter deres rejse gennem nedbørscyklussen igen. Hvis du ønsker en bedre forståelse af, hvorfor regn kommer ned fra skyer, skal du starte med den nedbørscyklus, den mekanisme, gennem hvilken vand bevæger sig fra Jorden til atmosfæren og tilbage igen.
Forståelse af nedbørscyklussen
Mængden af vand til rådighed på Jorden ændres aldrig. Men dens tilstand (væske eller gas / damp) gør det, og det er alt takket være termisk energi fra solen. Da flydende vand opvarmes af solen, modtager det nok energi til at bryde molekylerne fra hinanden og omdanne til vanddamp.
Jo varmere luften er, jo mere vanddamp kan den rumme. Den varme, fugtmættede luft stiger sammen med vanddampen, den indeholder, og når den stiger, køler den ned. Når luften er afkølet forbi "dugpunktet", kondenserer den omkring "kondenseringskerner", som normalt er små bittesmå partikler af støv, røg eller endda salt, der er ophængt i luften. (Hvis du nogensinde har kigget gennem et skaft af sollys og set støvpartikler danser i luften, er det en fantastisk visuel.)
De små vanddråber, der oprindeligt dannes, er det, du ser som skyer - og hvis du holder øje med skyer i himmel, vil du se, at de konstant krymper og vokser som reaktion på de stridende fordampningsstyrker og kondensation.
Tips
Dugpunkt er den temperatur, hvor der er mere kondens end fordampning foregår i luften, og så vanddamp begynder at kondensere og smelte sammen til vanddråber, der kan falde som regn. Dugpunkt kan variere hvor som helst fra 30'erne (Fahrenheit) til i sjældne tilfælde 80'erne. Se Ressourcer for en længere diskussion af dugpunkt i forhold til gennemsnitlig luftfugtighed.
Hvordan skyer bliver regn
Vanddamp, der er kondenseret i små dråber og dannede skyer, er godt på vej til at blive regn - men den er der ikke endnu. For nu er vanddråberne så små, at luftstrømmene holder dem højt, ligesom hvirvlende støvpartikler kan blive i luften. Men da disse dråber fortsætter med at stige, opdrevet af stigende varmelegemer, har de to ruter til at komme tilbage til Jorden.
Den første er, når vanddråber kolliderer og falder sammen med andre dråber, som til sidst bliver tungere end luftens løft omkring dem, på hvilket tidspunkt de falder ned gennem skyen. Eller gennem dråber stiger høje gennem noget, der kaldes Bergeron-Findeisen-Wegener-processen, isprocessen med nedbør eller blot Bergeron-processen nok til at fryse ned i iskrystaller, tiltrække mere vanddamp til sig selv og vokse hurtigt, indtil de er tunge nok til at falde som sne eller smelte og falde som regn.
Tips
Vidste du? Vanddråberne, der falder ud af skyerne - med andre ord regn - er formet mindre som dryp fra en vandhane og mere som en lille kugle. Når de bliver større, påvirkes de af luftens modstand og begynder at ligne mere på en hamburgerbolle eller en bønne; og hvis de bliver store nok, vil de faktisk bryde fra hinanden i mindre dråber.
Hvordan kommer regn fra skyer?
Når en vanddråbe springer fra skyen mod jorden, ankommer den med en uskyldig stænk af en regndråbe. Som regel. Men afhængigt af atmosfæriske forhold kan det også komme som frysende regn, sludd (ispiller blandet med regn eller sne), hagl eller selvfølgelig sne.
Du kan også se mange forskellige typer regn, som enhver, der oplever Irlands vedvarende tåge eller den tordnende regn i troperne, kan fortælle dig. Den form, regnen tager, påvirkes ikke kun af atmosfæriske forhold som lufttemperatur, men også landformer. For eksempel er kuperede kystområder ofte vådere end flade kystområder, for da den våde luft fra havet stiger for at gå over bakkerne, kondenserer den nok til, at regn falder.
Noget af den mest spektakulære regn kan ske, når vejrfronter eller masser af varm og kold luft kolliderer. Når det sker, løfter massen af varm luft - og det vand, den bærer - op og over luften på den kølige front. Når al den varme luft stiger, køler den nok af, at vanddamp kondenserer og falder i hvad der kan blive kraftig, intens regn. Når forholdene er korrekte, kan dette også være den mekanisme, der starter en tordenvejr om sommeren.
Tips
Tordenvejr skyldes masser af varm luft, der stiger, hvad enten det er som et resultat af kolliderende vejrfronter, bjergrig topografi eller opsamling af varm luft forårsaget af solen. Hvis der er nok varm, stigende luft til at fortsætte med at føre energi ind i skyen, er kombinationen af opadstigende varm, fugtig luft og nedadgående tør, kølig luft skaber den op-og-ned-cyklus af luft, der danner en tordenvejrcelle.
Hvilken type "regn" er det?
Som du allerede ved, kan nedbør komme ned på jorden på mange måder - og ord som "tåge", "tåge", "regnregn" eller "skybrud" er ikke bare beskrivende, de har også videnskabelige definitioner for størrelsen af vanddråberne, hastigheden på deres fald, tommer nedbør pr. time og deres tæthed, eller hvor mange dråber der er i en kvadratfod. Fra letteste nedbør til tyngste er disse udtryk:
- Tåge
- Tåge
- Støvregn
- Let regn
- Moderat regn
- Kraftig regn
- For kraftig regn
- Cloudburst
Så når din venlige tv-vejrperson siger, at "det regner katte og hunde derude", pynter de a bit - men hvis de siger, at du kan se frem til "kraftig regn", laver de faktisk en videnskabelig udmelding.
Hvor meget regn er der alligevel?
Det er et kompliceret spørgsmål. Her er en imponerende kendsgerning: Ifølge den amerikanske geologiske undersøgelse falder der nok regn på det kontinentale USA til at dække landet i 30 tommer vand.
Når det er sagt, varierer nedbørsmønstrene enormt fra år til år og mellem geografiske områder. For eksempel ifølge US Geological Survey ejes rekorden for mest regn om et år af byen Cherrapunji, Indien, der modtog en kæmpestor regn på mere end 75 fod 1861. Rekorden for højeste gennemsnitlige årlige nedbør tilhører Mt. Waialeale, Hawaii, der gennemsnitligt er omkring 450 tommer nedbør hvert år.
De modsatte ekstremer eksisterer også: Igen ifølge den amerikanske geologiske undersøgelse varede en regnfri periode i Arica, Chile, i 14 år. Det er mere end 5.000 tørre dage, hvilket får en 767-dages tørke i Bagdad, Californien i begyndelsen af 1910'erne til at virke næsten mild.
Med det i tankerne bliver du måske ikke overrasket over at vide, at dele af Sydamerika (især i Chile) og dele af Californien officielt er ørkener. Men vidste du, at store jordstrækninger over polarcirklen også kaldes ørkener på grund af deres lave nedbør? Disse inkluderer store dele af Grønland, Canada og Sibirien. Meget af Antarktis betragtes også som en ørken.
Hvordan måler dine lokale regnmønstre sig? Se ressourcer for et kort over gennemsnitlig nedbør i USA.