Une flaque d'eau provenant d'une averse matinale a complètement disparu à midi. Des gouttelettes d'eau se forment à l'extérieur d'un verre de thé glacé par une chaude journée. Ces phénomènes naturels sont le résultat de l'évaporation et de la condensation, les composantes centrales du cycle de l'eau. Bien que l'évaporation et la condensation soient des processus opposés, les deux sont causés par les molécules d'eau qui interagissent avec l'air chaud ou froid qui les entoure.
Causes de l'évaporation
L'évaporation se produit lorsque l'eau liquide se transforme en vapeur d'eau, environ 90 pour cent de l'eau subissant une telle transformation provenant des rivières, des lacs et des océans. Il est plus facile de comprendre la cause de l'évaporation en considérant une casserole d'eau bouillante. Une fois que l'eau dans le pot atteint le point d'ébullition, 100 degrés Celsius (212 degrés Fahrenheit), la vapeur d'eau sous forme de vapeur peut être vue s'élever du pot. La chaleur est la cause de l'évaporation et est nécessaire pour séparer les molécules d'eau les unes des autres. Bien que le processus ne se produise pas souvent aussi rapidement ou aussi manifestement dans la nature qu'avec la marmite bouillante, la chaleur est toujours à l'œuvre partout où il y a une masse d'eau, séparant les molécules d'eau afin qu'elles puissent être transportées vers le haut, transformant l'eau d'un liquide en un gaz.
Facteurs affectant l'évaporation
La vitesse du vent, la température et l'humidité sont tous des facteurs affectant l'évaporation dans la nature, bien qu'ils ne soient pas la cause réelle de l'évaporation. Le vent et les températures plus élevées peuvent accélérer l'évaporation de l'eau liquide. Le vent augmente le volume global d'air en contact avec une surface, offrant une plus grande capacité de rétention d'humidité. Des températures plus élevées augmentent également la quantité d'humidité qui peut s'évaporer dans l'air. Une humidité élevée a l'effet inverse sur l'évaporation. Étant donné que l'air contient déjà une quantité relativement importante d'eau, la quantité d'humidité supplémentaire qu'il peut emporter par évaporation est limitée. En d'autres termes, des niveaux d'humidité plus élevés ralentissent la vitesse de transformation du liquide en gaz.
Autres façons dont l'eau quitte la surface de la Terre
L'évaporation n'est pas la seule façon dont l'eau se transforme en vapeur. La transpiration est un processus similaire par lequel les feuilles des plantes "respirent" l'eau aspirée des racines sous forme de vapeur d'eau. L'eau gelée peut également s'évaporer, bien que ce processus soit appelé sublimation. Des augmentations rapides de la température peuvent transformer la neige instantanément en vapeur au lieu de fondre, un processus qui illustre davantage le rôle important que joue la chaleur dans l'évaporation.
Causes de la condensation
Comme l'évaporation, la condensation se produit dans le cadre du cycle de l'eau. Les molécules d'eau qui ont voyagé vers le haut par évaporation finissent par rencontrer l'air plus frais à des niveaux plus élevés de l'atmosphère. La vapeur d'eau dans l'air chaud et humide se condense, formant de plus grosses gouttelettes d'eau qui seront éventuellement visibles sous forme de nuages. La cause est le changement de température. L'air plus frais ne peut pas séparer les molécules d'eau, elles se combinent donc à nouveau pour former des gouttelettes. La condensation se produit même si les nuages ne sont pas visibles. Au fur et à mesure que la vapeur d'eau se condense, des nuages commencent généralement à se former. Les précipitations s'ensuivent et le cycle de l'eau recommence.