Kuinka sade tulee pilvistä?

Vaikka voi olla houkuttelevaa sanoa, että sade tulee pilvistä, voit myös sanoa, että sade on pilviä, luopumalla niistä haaveilee vesihöyrystä ja kaatumisesta takaisin maahan, missä he aloittavat matkansa saostussyklin läpi uudelleen. Jos haluat paremman käsityksen siitä, miksi sade tulee pilvistä, aloita sateenkierrosta, mekanismista, jolla vesi liikkuu maasta ilmakehään ja takaisin.

Maan päällä käytettävissä olevan veden määrä ei koskaan muutu. Mutta sen tila (neste tai kaasu / höyry) tekee, ja kaikki on auringon lämpöenergian ansiosta. Kun aurinko lämmittää nestemäistä vettä, se saa tarpeeksi energiaa hajottaakseen molekyylinsä toisistaan ​​ja muuttuakseen vesihöyryksi.

Mitä lämpimämpää ilma on, sitä enemmän vesihöyryä se voi pitää. Tuo lämmin, kosteutta kyllästetty ilma nousee yhdessä sen sisältämän vesihöyryn kanssa ja noustessaan se jäähtyy. Kun ilma on jäähtynyt "kastepisteen" ohi, se tiivistyy "kondensaatiotumien" ympärille, jotka ovat yleensä pieniä pöly-, savu- tai jopa suolahiukkasia, jotka ovat suspendoituneet ilmassa. (Jos olet koskaan katsonut auringonvalon läpi ja nähnyt pölyhiukkasia tanssimassa ilmassa, se on hieno visuaalinen.)

Alun perin muodostuvat pienet vesipisarat ovat mitä näet pilvinä - ja jos kiinnität tarkkaa huomiota pilviin taivaalla, näet, että ne kutistuvat ja kasvavat jatkuvasti vastauksena taisteleviin haihdutusvoimiin ja tiivistyminen.

• Kastepiste on lämpötila, jossa kosteutta tiivistyy enemmän kuin höyrystymistä ilmassa, joten vesihöyry alkaa tiivistyä ja yhdistyä vesipisaroiksi, jotka voivat pudota sateena. Kastepiste voi vaihdella missä tahansa 30-luvulta (Fahrenheit) 80-luvulle. Katso kastepisteen ja keskimääräisen kosteuden pitempi keskustelu kohdasta Resurssit.

Vesihöyry, joka on tiivistynyt pieniksi pisaroiksi ja muodostuneiksi pilviksi, on hyvässä tulossa sateeksi - mutta se ei ole vielä siellä. Toistaiseksi vesipisarat ovat niin pieniä, että ilmavirrat pitävät ne korkealla, samoin kuin pyörivät pölyhiukkaset voivat pysyä ilmassa. Mutta kun nämä pisarat nousevat edelleen nousevien lämpimien ilmakehien nostamana, niillä on kaksi reittiä palatakseen takaisin maahan.

Ensimmäinen on se, kun vesipisarat törmäävät yhteen ja yhdistyvät muiden pisaroiden kanssa, jolloin ne tulevat lopulta raskaammiksi kuin ympäröivän ilman kohoaminen, jolloin ne putoavat alas pilven läpi. Tai pisaroiden noustessa korkealle Bergeron-Findeisen-Wegener-prosessin, sateen jään tai yksinkertaisesti Bergeron-prosessin kautta tarpeeksi jäätyä jääkiteiksi houkuttelemalla lisää vesihöyryä itselleen ja kasvamalla nopeasti, kunnes ne ovat riittävän painavia putoamaan lumena tai sulamaan ja putoamaan sade.

• Tiesitkö? Pilvistä putoavat vesipisarat - toisin sanoen sade - ovat vähemmän hanan tiputuksen kuin pienen pallon muotoisia. Kun ne kasvavat, niihin vaikuttaa ilman vastustuskyky ja ne näyttävät enemmän kuin hampurilaispulla tai papu; ja jos ne tulevat tarpeeksi suuriksi, ne hajoavat todella pienemmiksi pisaroiksi.

Kun vesipisara hyppää pilvestä kohti maapalloa, se saapuu sateen pisaran epämääräisen roiskeen kanssa. Yleensä. Ilmakehän olosuhteista riippuen se voi kuitenkin saapua myös jäätyvänä sateena, lumisateena (jään pelletteinä sekoitettuna sateeseen tai lumeen), rakeina tai tietysti lumena.

Voit myös nähdä monia erilaisia ​​sateita, kuten kuka tahansa, joka kokee Irlannin sumua tai trooppisten ukkosta, voi kertoa sinulle. Sateen muotoon vaikuttavat paitsi ilmakehän olosuhteet, kuten ilman lämpötila, myös maaston muodot. Esimerkiksi mäkiset rannikkoalueet ovat usein kosteampia kuin tasaiset rannikkoalueet, koska kun meren märkä ilma nousee ylittämään kukkuloita, se tiivistyy riittävästi sateen satamiseen.

Jotkut upeimmista sateista voivat tapahtua, kun säärintamat tai lämpimän ja kylmän ilman massat törmäävät. Kun näin tapahtuu, lämpimän ilman massa - ja sen kuljettama vesi - nousee ylös ja yli viileän rintaman ilman. Kun kaikki lämmin ilma nousee, se jäähtyy tarpeeksi vesihöyryn tiivistymiseen ja putoamiseen voimakkaassa, voimakkaassa sateessa. Kun olosuhteet ovat oikeat, tämä voi myös olla mekanismi, joka aloittaa kesän ukkosmyrskyn.

• Ukkosmyrskyjä aiheuttavat lämpimän ilman massat, jotka nousevat joko törmäävien rintamien, vuoristoisen topografian tai auringon aiheuttaman lämpimän ilman seurauksena. Jos siellä on tarpeeksi lämmintä, nousevaa ilmaa pitämään energiaa pilvessä, ylöspäin nousevan lämmön, kostea ilma ja alaspäin putoava kuiva, viileä ilma luo ylös ja alas ilmakierron, joka muodostaa ukkosolun.

Kuten jo tiedätte, sateet voivat tulla maapallolle monin tavoin - ja sanat, kuten "sumu", "sumu", "tihkusade" tai "pilvisyys", eivät ole vain kuvaavia, vaan niillä on myös tieteelliset määritelmät vesipisaroiden koosta, niiden putoamisnopeudesta, sademäreistä tunnissa ja niiden tiheydestä tai kuinka monta pisaraa on neliöjalka. Kevyimmistä sateista raskaimpiin termit ovat:

• Sumu
  
• Sumu
  
• Tihkusade
  
• Kevyt sade
• Kohtalainen sade
• Rankkasade
• Liika sade
• Pilvipurkaus

Joten kun ystävällinen TV-säämies sanoo, että "siellä sataa kissoja ja koiria", he koristelevat a vähän - mutta jos he sanovat voit odottaa "liiallinen sade", he todella tekevät tieteellistä lausunto.

Se on monimutkainen kysymys. Tässä on yksi vaikuttava tosiasia: Yhdysvaltain geologisen tutkimuksen mukaan Yhdysvaltojen mantereelle sataa tarpeeksi sateita peittämään maan 30 tuumaa vettä.

Tämän sanomalla sademallit vaihtelevat valtavasti vuodesta toiseen ja maantieteellisten alueiden välillä. Esimerkiksi Yhdysvaltain geologisen tutkimuskeskuksen mukaan ennätys sateista vuodessa on Cherrapunjin kaupunki Intiassa, joka satoi huimasti 905 tuumaa (yli 75 jalkaa) 1861. Ennätys korkeimmasta keskimääräisestä vuotuisesta sademäärästä kuuluu Mt. Waialeale, Havaiji, jonka keskimääräinen sademäärä on noin 450 tuumaa vuodessa.

Myös päinvastaiset äärimmäisyydet ovat olemassa: Yhdysvaltain geologisen tutkimuksen mukaan sateeton jakso Aricassa Chilessä kesti 14 vuotta. Se on yli 5000 kuivaa päivää, mikä tekee 767 päivän kuivuudesta Kalifornian Bagdadissa 1910-luvun alussa näyttävän melkein lievältä.

Tässä mielessä et ehkä ole yllättynyt siitä, että tietyt Etelä-Amerikan (etenkin Chilessä) ja Kalifornian alueet ovat virallisesti aavikoita. Mutta tiesitkö, että napapiirin yläpuolella olevat suuret maa-alueet kutsutaan myös aavikoiksi, koska niissä on vähän sateita? Näihin kuuluu suuri joukko Grönlantia, Kanadaa ja Siperiaa. Suurta osaa Etelämantereesta pidetään myös autiomaana.

Kuinka paikalliset sademallisi mitataan? Katso Resurssit kartta keskimääräisestä sademäärästä Yhdysvalloissa.