Eine Wasserlache von einem morgendlichen Regenschauer ist bis Mittag komplett verschwunden. An einem warmen Tag bilden sich Wassertröpfchen auf der Außenseite eines Glases Eistee. Diese Naturereignisse sind das Ergebnis von Verdunstung und Kondensation, den zentralen Bestandteilen des Wasserkreislaufs. Obwohl Verdunstung und Kondensation gegensätzliche Prozesse sind, werden beide durch Wassermoleküle verursacht, die mit der warmen oder kühlen Luft um sie herum interagieren.
Ursachen der Verdunstung
Verdunstung tritt auf, wenn flüssiges Wasser in Wasserdampf umgewandelt wird, wobei etwa 90 Prozent des Wassers eine solche Umwandlung durchläuft und aus Flüssen, Seen und Ozeanen stammt. Es ist am einfachsten, die Ursache der Verdunstung zu verstehen, wenn man einen Topf mit kochendem Wasser betrachtet. Sobald das Wasser im Topf den Siedepunkt von 100 Grad Celsius (212 Grad Fahrenheit) erreicht, kann man Wasserdampf in Form von Dampf aus dem Topf aufsteigen sehen. Wärme ist die Ursache der Verdunstung und wird benötigt, um Wassermoleküle voneinander zu trennen. Obwohl der Prozess in der Natur oft nicht so schnell oder so offensichtlich abläuft wie beim kochenden Topf, ist immer noch Hitze am Werk überall dort, wo es ein Gewässer gibt, Wassermoleküle trennen, damit sie nach oben getragen werden können, Wasser von einer Flüssigkeit in ein Wasser umwandeln Gas.
Faktoren, die die Verdunstung beeinflussen
Windgeschwindigkeit, Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind alles Faktoren, die die Verdunstung in der Natur beeinflussen, obwohl sie nicht die eigentliche Ursache der Verdunstung sind. Sowohl Wind als auch höhere Temperaturen können dazu führen, dass flüssiges Wasser schneller verdunstet. Wind erhöht das Gesamtvolumen der Luft, die mit einer Oberfläche in Kontakt kommt, und bietet mehr Kapazität zum Zurückhalten von Feuchtigkeit. Höhere Temperaturen erhöhen auch die Menge an Feuchtigkeit, die in die Luft verdunsten kann. Hohe Luftfeuchtigkeit hat den umgekehrten Effekt auf die Verdunstung. Da die Luft bereits relativ viel Wasser enthält, ist sie in der Menge an zusätzlicher Feuchtigkeit, die sie durch Verdunstung abtransportieren kann, begrenzt. Mit anderen Worten, eine höhere Luftfeuchtigkeit verlangsamt die Geschwindigkeit der Umwandlung von Flüssigkeit in Gas.
Andere Wege, wie Wasser die Erdoberfläche verlässt
Verdunstung ist nicht die einzige Art, wie Wasser in Dampf umgewandelt wird. Transpiration ist ein ähnlicher Prozess, bei dem Pflanzenblätter Wasser, das von den Wurzeln als Wasserdampf aufgenommen wird, "atmen". Auch gefrorenes Wasser kann verdunsten, obwohl dieser Vorgang als Sublimation bezeichnet wird. Schnelle Temperaturerhöhungen können dazu führen, dass Schnee sofort zu Dampf wird, anstatt zu schmelzen.
Ursachen von Kondensation
Wie die Verdunstung tritt Kondensation als Teil des Wasserkreislaufs auf. Wassermoleküle, die durch Verdunstung nach oben gewandert sind, treffen schließlich auf die kühlere Luft in höheren Schichten der Atmosphäre. Wasserdampf in der warmen, feuchten Luft kondensiert und bildet größere Wassertröpfchen, die schließlich als Wolken sichtbar werden. Ursache ist die Temperaturänderung. Die kühlere Luft kann die Wassermoleküle nicht getrennt halten, sodass sie sich wieder zu Tröpfchen verbinden. Kondensation tritt auch dann auf, wenn Wolken nicht sichtbar sind. Wenn mehr Wasserdampf kondensiert, beginnen sich normalerweise Wolken zu bilden. Es folgen Niederschläge und der Wasserkreislauf beginnt von neuem.
