Mis on aurustumise ja kondenseerumise põhjused?

Hommikuse vihmavee käes olev lomp on keskpäevaks täielikult kadunud. Jääteeklaasi välisküljel moodustuvad soojal päeval veepiisad. Need looduslikud esinemised on aurustumise ja kondenseerumise tagajärjed, mis on veeringe kesksed komponendid. Kuigi aurustamine ja kondenseerumine on vastupidised protsessid, on mõlemad põhjustatud veemolekulidest, mis suhtlevad ümbritseva sooja või jaheda õhuga.

Aurustamine toimub siis, kui vedel vesi muutub veeauruks, umbes 90 protsenti veest läbib sellist transformatsiooni, mis pärineb jõgedest, järvedest ja ookeanidest. Aurustumise põhjust on kõige lihtsam mõista, kui arvestada potti keeva veega. Kui potis olev vesi on jõudnud keemistemperatuurini, 100 kraadini (212 kraadi Fahrenheiti), võib potist tõusta auru kujul veeauru. Kuumus on aurustumise põhjus ja see on vajalik veemolekulide üksteisest eraldamiseks. Kuigi protsess ei toimu looduses sageli nii kiiresti ega nii ilmselgelt kui keeva potiga, on kuumus siiski töös kõikjal, kus on veekogu, eraldades veemolekulid, et neid saaks ülespoole viia, muundades vett vedelast gaas.

Tuule kiirus, temperatuur ja niiskus on kõik looduses aurustumist mõjutavad tegurid, ehkki need pole aurustamise tegelikud põhjused. Nii tuul kui ka kõrgemad temperatuurid võivad põhjustada vedeliku kiirema aurustumise. Tuul suurendab pinnaga kokkupuutuva õhu üldmahtu, pakkudes rohkem niiskuse säilitamise võimet. Kõrgemad temperatuurid suurendavad ka õhku aurustuva niiskuse hulka. Kõrgel niiskusel on aurustumisele vastupidine mõju. Kuna õhk hoiab juba suhteliselt suurt kogust vett, on see piiratud täiendava niiskuse kogusega, mille see aurustumisel ära kannab. Teisisõnu, kõrgem õhuniiskus aeglustab vedeliku gaasiks muundamise kiirust.

Aurustamine pole ainus viis, kuidas vesi auruks muutub. Transpiratsioon on sarnane protsess, kus taime lehed "hingavad" juurtest välja tõmmatud vett veeauruna. Ka külmunud vesi võib aurustuda, kuigi seda protsessi nimetatakse sublimatsiooniks. Kiire temperatuuri tõus võib põhjustada lume sulamise asemel koheselt auruks muutumise, see protsess illustreerib veelgi soojuse olulist rolli aurustumisel.

Sarnaselt aurustumisele toimub veeringe osana ka kondenseerumine. Aurustumisel ülespoole liikunud veemolekulid kohtuvad lõpuks jahedama õhuga atmosfääri kõrgemal tasemel. Soojas niiskes õhus olev veeaur kondenseerub, moodustades suuremad veepiisad, mis on lõpuks pilvedena nähtavad. Põhjus on temperatuuri muutus. Jahedam õhk ei suuda veemolekule lahus hoida, nii et need ühendavad uuesti tilgad. Kondensatsioon toimub isegi siis, kui pilvi pole näha. Kui rohkem veeauru kondenseerub, hakkavad tavaliselt moodustuma pilved. Järgnevad sademed ja veeringe algab otsast peale.