Ehkki võib olla ahvatlev öelda, et vihm tuleb pilvedest, võite ka öelda, et vihm on pilved, loobudes neist unistab olla veeaur ja kukkuda tagasi Maale, kus nad alustavad teekonda läbi sademete tsükli uuesti. Kui soovite paremini mõista, miks vihma pilvedest alla tuleb, alustage sellest sademetsüklist, mehhanismist, mille kaudu vesi liigub Maalt atmosfääri ja tagasi.
Sademetsükli mõistmine
Maal saadaolev veekogus ei muutu kunagi. Kuid selle olek (vedelik või gaas / aur) on nii ja see on kõik tänu päikese soojusenergiale. Kui päike kuumutab vedelat vett, saab see piisavalt energiat, et oma molekulid laiali lõhkuda ja veeauruks muunduda.
Mida soojem on õhk, seda rohkem veeauru see mahutab. See soe, niiskusega küllastunud õhk tõuseb koos selles sisalduva veeauruga ja tõuseb jahtub. Kui õhk on "kastepunktist" mööda jahtunud, kondenseerub see "kondensatsioonituumade" ümber, mis on tavaliselt õhus hõljuvad väiksed tolmu, suitsu või isegi soola osakesed. (Kui olete kunagi läbi päikesevalguse vaadanud ja näinud tolmuosakesi õhus tantsimas, on see suurepärane visuaal.)
Esialgu tekkivad pisikesed veepiisad on need, mida näete pilvedena - ja kui pöörate suurt tähelepanu pilvedele taevas, näete, et nad vähenevad ja kasvavad pidevalt vastuseks sõdivatele aurustumisjõududele ja kondenseerumine.
Näpunäited
Kastepunkt on temperatuur, mille juures õhus toimub rohkem kondenseerumist kui aurustumist, nii et veeaur hakkab kondenseeruma ja ühinema veepiiskadeks, mis võivad sadada vihmana. Kastepunkt võib varieeruda alates 30ndatest (Fahrenheit) kuni harvadel juhtudel kuni 80ndateni. Kastepunkti ja keskmise õhuniiskuse pikema arutelu saamiseks vaadake ressursse.
Kuidas pilvedest saab vihma
Väikesteks tilkadeks kondenseerunud ja moodustunud pilvedeks kondenseerunud veeaur on vihma saamise suunas - kuid seda pole veel. Praeguseks on veepiisad nii pisikesed, et õhuvoolud hoiavad neid kõrgusel, nii nagu õhus võivad püsida keerlevad tolmuosakesed. Kuid kui need piiskad tõusevad edasi ja neid õhutavad tõusvad sooja õhuga kehad, on neil Maale tagasi jõudmiseks kaks teed.
Esimene on see, kui veepiisad põrkuvad kokku ja ühinevad teiste piiskadega, muutudes lõpuks raskemaks kui ümbritseva õhu tõus, sel hetkel langevad nad läbi pilve alla. Või siis Bergeroni-Findeisen-Wegeneri protsessi, sademete jääprotsessi või lihtsalt Bergeroni protsessi kaudu tõusevad piiskad kõrgele piisavalt, et jääkristallideks külmuda, meelitades enda juurde rohkem veeauru ja kasvades kiiresti, kuni nad on piisavalt rasked, et langeda lumena või sulada ja kukkuda vihma.
Näpunäited
Kas sa teadsid? Pilvedest välja kukkuvad veepiisad - teisisõnu vihm - on vähem nagu segisti tilguti ja pigem väike pall. Suurenedes mõjutab neid õhu vastupanu ja hakkab sarnanema pigem hamburgerikukli või oaga; ja kui nad saavad piisavalt suureks, lagunevad nad tegelikult väiksemateks tilkadeks.
Kuidas vihma pilvedest tuleb?
Kui veetilk teeb hüppe pilvest Maa poole, saabub see vihmapiiskade tseremooniavabalt. Tavaliselt. Kuid sõltuvalt atmosfäärioludest võib see saabuda ka külmava vihma, lörtsi (vihma või lumega segatud jäägraanulid), rahe või muidugi lumena.
Samuti võite näha palju erinevaid vihma tüüpe, nagu ütleb teile igaüks, kes kogeb Iirimaa püsivat uduvihma või troopilist äikesevihma. Vihma tekkimise vormi ei mõjuta mitte ainult atmosfääriolud, näiteks õhutemperatuur, vaid ka pinnavormid. Näiteks on künklikud rannikualad sageli niiskemad kui tasased rannikualad, sest kui ookeanist pärit märg õhk tõuseb üle küngaste, kondenseerub see piisavalt vihma sadamiseks.
Mõned kõige tähelepanuväärsemad vihmad võivad juhtuda siis, kui ilmarinded ehk sooja ja külma õhu massid kokku põrkavad. Kui see juhtub, tõuseb sooja õhu mass - ja seda kandev vesi - jaheda frondi õhust üles ja üle. Kui kogu see soe õhk tõuseb, jahtub see piisavalt, et veeaur kondenseeruks ja langeks tugevaks, intensiivseks vihmaks. Kui tingimused on õiged, võib see olla ka mehhanism, mis suvise äikese veerema paneb.
Näpunäited
Äike on põhjustatud sooja õhu massidest, mis kerkivad kas kokkupõrkavate ilmarinde, mägise topograafia või päikese poolt põhjustatud sooja õhu ülesvoolu tagajärjel. Kui seal on piisavalt sooja ja tõusvat õhku, et hoida energiat pilves, võib ülespoole tõusva sooja, niiske õhk ja allapoole langev kuiv jahe õhk loob üles-alla õhuringe, mis moodustab äikeseraku.
Mis tüüpi "vihm" see on?
Nagu te juba teate, võib sademeid Maale tulla mitmel viisil - ja sellised sõnad nagu "udu", "udu", "uduvihm" või "pilvepuhang" pole lihtsalt kirjeldavad, vaid neil on ka teaduslikud määratlused veepiiskade suuruse, nende kukkumiskiiruse, sademete tolli tunnis ja tiheduse või selle kohta, kui palju tilkasid on ruutjalg. Kõige kergemast sademest kuni kõige raskemani on need mõisted järgmised:
- Udu
- Udu
- Tilguta
- Kerge vihm
- Mõõdukas vihm
- Paduvihm
- Liigne vihm
- Pilveke
Nii et kui teie sõbralik TV-ilmatark ütleb, et "seal sajab kasse ja koeri," kaunistavad nad a natuke - aga kui nad ütlevad, et võite oodata "liigset vihma", teevad nad tegelikult teaduse avaldus.
Kui palju on üldse vihma?
See on keeruline küsimus. Siin on üks muljetavaldav fakt: USA geoloogilise uuringu andmetel sajab Ameerika mandriosa piisavalt vihma, et see kataks maa 30 tolli vees.
Sellega seoses on sademete muster aastiti ja geograafiliste piirkondade lõikes tohutult erinev. Näiteks USA geoloogiateenistuse andmetel on aasta kõige suurema vihmasaju rekord Cherrapunji linn Indias, kus sadas aastatel 905 tolli (üle 75 jalga) vihma 1861. Rekord kõrgeima keskmise sademete hulga kohta kuulub Mt. Waialeale, Hawaii, kus keskmiselt sajab igal aastal umbes 450 tolli sademeid.
Eksisteerivad ka vastupidised äärmused: USA geoloogilise uuringu andmetel kestis Tšiilis Aricas vihmavaba periood 14 aastat. See on rohkem kui 5000 kuiva päeva, mis muudab 1910. aastate alguses Californias Bagdadis 767 päeva kestnud põua peaaegu kergeks.
Seda silmas pidades ei pruugi te olla üllatunud, kui teate, et Lõuna-Ameerika osad (eriti Tšiilis) ja California osad on ametlikult kõrbed. Kuid kas teadsite, et põhjapolaarjoone kohal olevad suured maad on ka väheste sademete tõttu nimetatud kõrbeks? Nende hulka kuuluvad suured Gröönimaa, Kanada ja Siberi alad. Suurt osa Antarktikast peetakse ka kõrbeks.
Kuidas mõõdavad teie kohalikud vihmamustrid? Vaadake Ameerika Ühendriikide keskmise sademete kaardi kohta ressursse.