Πώς πέφτει η βροχή από σύννεφα;

Ενώ μπορεί να είναι δελεαστικό να πούμε ότι η βροχή προέρχεται από σύννεφα, μπορείτε επίσης να πείτε ότι η βροχή είναι σύννεφα, σταματώντας ονειρεύεται να είναι υδρατμοί και να πέσει πίσω στη Γη, όπου ξεκινούν το ταξίδι τους μέσω του κύκλου υετού πάλι. Εάν θέλετε μια καλύτερη κατανόηση του γιατί η βροχή πέφτει από τα σύννεφα, ξεκινήστε με αυτόν τον κύκλο υετού, τον μηχανισμό μέσω του οποίου το νερό κινείται από τη Γη στην ατμόσφαιρα και επιστρέφει ξανά.

Η ποσότητα του διαθέσιμου νερού στη Γη δεν αλλάζει ποτέ. Αλλά η κατάστασή του (υγρό ή αέριο / ατμός) ισχύει, και αυτό οφείλεται στη θερμική ενέργεια από τον ήλιο. Καθώς το υγρό νερό θερμαίνεται από τον ήλιο, λαμβάνει αρκετή ενέργεια για να διασπάσει τα μόρια του και να μετατραπεί σε υδρατμούς.

Όσο πιο ζεστός είναι ο αέρας, τόσο περισσότεροι υδρατμοί μπορεί να συγκρατήσει. Αυτός ο ζεστός, κορεσμένος με υγρασία αέρας ανεβαίνει, μαζί με τους υδρατμούς που περιέχει και καθώς ανεβαίνει κρυώνει. Μόλις ο αέρας έχει κρυώσει πέρα ​​από το «σημείο δρόσου», συμπυκνώνεται γύρω από τους «πυρήνες συμπύκνωσης», που είναι συνήθως μικροσκοπικά σωματίδια σκόνης, καπνού ή ακόμη και αλατιού που αιωρούνται στον αέρα. (Εάν έχετε κοιτάξει ποτέ μέσα από ένα φως του ήλιου και έχετε δει σωματίδια σκόνης να χορεύουν στον αέρα, αυτό είναι ένα υπέροχο οπτικό.)

Τα μικροσκοπικά σταγονίδια νερού που σχηματίζονται αρχικά είναι αυτά που βλέπετε ως σύννεφα - και εάν προσέχετε προσεκτικά τα σύννεφα στο ουρανός, θα δείτε ότι συνεχώς συρρικνώνονται και αυξάνονται σε απάντηση στις πολεμικές δυνάμεις της εξάτμισης και συμπύκνωση.

• Το σημείο δρόσου είναι η θερμοκρασία στην οποία υπάρχει περισσότερη συμπύκνωση από την εξάτμιση που συμβαίνει στον αέρα και έτσι οι υδρατμοί αρχίζουν να συμπυκνώνονται και να συγκεντρώνονται σε σταγονίδια νερού που μπορούν να πέσουν ως βροχή. Το σημείο δρόσου μπορεί να διαφέρει οπουδήποτε από τη δεκαετία του '30 (Φαρενάιτ) έως, σε σπάνιες περιπτώσεις, τη δεκαετία του '80. Δείτε τους πόρους για μια μακρύτερη συζήτηση του σημείου δρόσου έναντι της μέσης υγρασίας

Οι υδρατμοί που έχουν συμπυκνωθεί σε μικροσκοπικά σταγονίδια και σχηματίζουν σύννεφα βρίσκονται στο δρόμο να γίνουν βροχές - αλλά δεν είναι ακόμα εκεί. Προς το παρόν, τα σταγονίδια νερού είναι τόσο μικροσκοπικά που τα ρεύματα του αέρα τα κρατούν ψηλά, όπως τα στροβιλισμένα σωματίδια σκόνης μπορούν να παραμείνουν στον αέρα. Όμως, καθώς αυτά τα σταγονίδια συνεχίζουν να ανεβαίνουν, ενισχυμένα από ανερχόμενα σώματα ζεστού αέρα, έχουν δύο διαδρομές για να επιστρέψουν στη Γη.

Το πρώτο είναι όταν τα σταγονίδια νερού συγκρούονται και συνενώνονται με άλλα σταγονίδια, τελικά γίνονται βαρύτερα από την ανύψωση του αέρα γύρω τους, οπότε πέφτουν κάτω από το σύννεφο. Ή, μέσα από κάτι που ονομάζεται διαδικασία Bergeron-Findeisen-Wegener, τη διαδικασία πάγου της βροχόπτωσης ή απλά τη διαδικασία Bergeron, τα σταγονίδια ανεβαίνουν ψηλά αρκετό για να παγώσει σε κρύσταλλα πάγου, προσελκύοντας περισσότερους υδρατμούς για τον εαυτό τους και να αναπτυχθεί γρήγορα μέχρι να είναι αρκετά βαρύ για να πέσει σαν χιόνι ή να λιώσει και να πέσει όπως βροχή.

• Το ήξερες? Τα σταγονίδια νερού που πέφτουν από τα σύννεφα - με άλλα λόγια, η βροχή - έχουν σχήμα λιγότερο σαν στάγδην από μια βρύση και περισσότερο σαν μια μικρή μπάλα. Καθώς μεγαλώνουν, επηρεάζονται από την αντίσταση του αέρα και αρχίζουν να μοιάζουν περισσότερο με κουλούρι χάμπουργκερ ή φασόλι. και αν γίνουν αρκετά μεγάλα, πραγματικά θα χωριστούν σε μικρότερα σταγονίδια.

Μόλις ένα σταγονίδιο νερού κάνει το άλμα από το σύννεφο προς τη Γη, φτάνει με την ανεπιθύμητη ρήξη μιας σταγόνας βροχής. Συνήθως. Αλλά ανάλογα με τις ατμοσφαιρικές συνθήκες μπορεί επίσης να φτάσει ως παγωμένη βροχή, χιονόνερο (σφαιρίδια πάγου αναμεμειγμένα με βροχή ή χιόνι), χαλάζι ή φυσικά χιόνι.

Μπορείτε επίσης να δείτε πολλούς διαφορετικούς τύπους βροχής, όπως μπορεί να σας πει ο καθένας που βιώνει τις επίμονες ομίχλες της Ιρλανδίας ή τη βροντή βροχή των τροπικών. Η μορφή που παίρνει η βροχή επηρεάζεται όχι μόνο από ατμοσφαιρικές συνθήκες όπως η θερμοκρασία του αέρα αλλά και από τις μορφές της γης. Για παράδειγμα, οι λοφώδεις παράκτιες περιοχές είναι συχνά πιο υγρές από τις επίπεδες παράκτιες περιοχές επειδή καθώς ο υγρός αέρας από τον ωκεανό ανεβαίνει για να περάσει πάνω από τους λόφους, συμπυκνώνεται αρκετά για να πέσει η βροχή.

Μερικές από τις πιο εντυπωσιακές βροχές μπορεί να συμβούν όταν συγκρούονται μετεωρολογικά μέτωπα ή μάζες ζεστού και κρύου αέρα. Όταν συμβαίνει αυτό, η μάζα του ζεστού αέρα - και του νερού που μεταφέρει - ανυψώνεται πάνω και πάνω από τον αέρα του δροσερού μέτωπου. Καθώς όλος ο θερμός αέρας ανεβαίνει, κρυώνει αρκετά ώστε οι υδρατμοί να συμπυκνώνονται και να πέφτουν σε μια δυνατή, έντονη βροχή. Όταν οι συνθήκες είναι σωστές, αυτός μπορεί επίσης να είναι ο μηχανισμός που ξεκινά μια καλοκαιρινή καταιγίδα.

• Οι καταιγίδες προκαλούνται από μάζες ζεστού αέρα που αυξάνονται, είτε ως αποτέλεσμα σύγκρουσης μετεωρολογικών μετώπων, ορεινής τοπογραφίας ή υπερχείλισης ζεστού αέρα που προκαλείται από τον ήλιο. Εάν υπάρχει αρκετός θερμός, ανερχόμενος αέρας για να συνεχίσει να τροφοδοτεί ενέργεια μέσα στο σύννεφο, ο συνδυασμός ζεστού προς τα πάνω Ο υγρός αέρας και ο ξηρός, δροσερός αέρας που πέφτει προς τα κάτω δημιουργεί τον κύκλο ανατροπής του αέρα που σχηματίζει μια κυψελίδα.

Όπως ήδη γνωρίζετε, η βροχόπτωση μπορεί να φτάσει στη Γη με πολλούς τρόπους - και λέξεις όπως "ομίχλη", "ομίχλη", "ψιλόβροχο" ή "σύννεφο" δεν είναι μόνο περιγραφικές, έχουν επίσης επιστημονικοί ορισμοί για το μέγεθος των σταγονιδίων νερού, την ταχύτητα πτώσης τους, τις ίντσες υετού ανά ώρα και την πυκνότητά τους ή πόσα σταγονίδια υπάρχουν σε τετραγωνικό πόδι. Από την ελαφρά βροχόπτωση έως την βαρύτερη, οι όροι αυτοί είναι:

• Ομίχλη
  
• Ομίχλη
  
• Ψιλοβρέχει
  
• Ασθενής βροχή
• Μέτρια βροχή
• Δυνατή βροχή
• Υπερβολική βροχή
• Νεροποντή

Έτσι, όταν ο φιλικός σας τηλεοπτικός μετεωρολόγος λέει ότι "βρέχει γάτες και σκύλους εκεί έξω", είναι διακοσμημένοι bit - αλλά αν λένε ότι ανυπομονούμε για "υπερβολική βροχή", στην πραγματικότητα κάνουν επιστημονικά δήλωση.

Αυτή είναι μια περίπλοκη ερώτηση. Εδώ είναι ένα εντυπωσιακό γεγονός: Σύμφωνα με τη γεωλογική έρευνα των ΗΠΑ, αρκετή βροχή πέφτει στις ηπειρωτικές Ηνωμένες Πολιτείες για να καλύψει τη γη σε 30 ίντσες νερού.

Με αυτά τα στοιχεία, τα μοτίβα βροχοπτώσεων ποικίλλουν πολύ από έτος σε έτος και μεταξύ γεωγραφικών περιοχών. Για παράδειγμα, σύμφωνα με τη Γεωλογική Έρευνα των ΗΠΑ, το ρεκόρ για τις περισσότερες βροχές σε ένα χρόνο διατηρείται από την πόλη Cherrapunji της Ινδίας, η οποία δέχτηκε βροχή 905 ίντσες (πάνω από 75 πόδια) 1861. Το ρεκόρ για την υψηλότερη μέση ετήσια βροχόπτωση ανήκει στο Mt. Waialeale, Χαβάη, με μέση βροχόπτωση περίπου 450 ίντσες κάθε χρόνο.

Υπάρχουν και τα αντίθετα άκρα: Και πάλι, σύμφωνα με τη γεωλογική έρευνα των ΗΠΑ, μια περίοδος χωρίς βροχή στην Αρίκα της Χιλής διήρκεσε 14 χρόνια. Αυτό ξεπερνά τις 5.000 ξηρές ημέρες, κάτι που κάνει μια ξηρασία 767 ημερών στο Bagdad της Καλιφόρνια, στις αρχές της δεκαετίας του 1910, φαίνεται σχεδόν ήπια.

Έχοντας αυτό κατά νου, ίσως να μην εκπλαγείτε όταν γνωρίζετε ότι τμήματα της Νότιας Αμερικής (ειδικά στη Χιλή) και τμήματα της Καλιφόρνιας είναι επίσημα έρημοι. Γνωρίζατε όμως ότι μεγάλες εκτάσεις γης πάνω από τον Αρκτικό Κύκλο ονομάζονται έρημοι επίσης λόγω της χαμηλής βροχόπτωσης; Αυτά περιλαμβάνουν μεγάλες περιοχές της Γροιλανδίας, του Καναδά και της Σιβηρίας. Μεγάλο μέρος της Ανταρκτικής θεωρείται επίσης έρημος.

Πώς μετράνε τα τοπικά μοτίβα βροχής; Δείτε τους πόρους για έναν χάρτη της μέσης βροχόπτωσης στις Ηνωμένες Πολιτείες.