Una pozza d'acqua di un acquazzone mattutino è completamente sparita a mezzogiorno. Goccioline d'acqua si formano all'esterno di un bicchiere di tè freddo in una giornata calda. Questi eventi naturali sono il risultato dell'evaporazione e della condensazione, i componenti centrali del ciclo dell'acqua. Sebbene l'evaporazione e la condensazione siano processi opposti, entrambi sono causati da molecole d'acqua che interagiscono con l'aria calda o fredda che li circonda.
Cause di evaporazione
L'evaporazione si verifica quando l'acqua liquida si trasforma in vapore acqueo, con circa il 90% dell'acqua che subisce tale trasformazione originata da fiumi, laghi e oceani. È più facile capire la causa dell'evaporazione considerando una pentola di acqua bollente. Una volta che l'acqua nella pentola raggiunge il punto di ebollizione, 100 gradi Celsius (212 gradi Fahrenheit), si può vedere il vapore acqueo sotto forma di vapore che sale dalla pentola. Il calore è la causa dell'evaporazione ed è necessario per separare le molecole d'acqua l'una dall'altra. Sebbene il processo non avvenga spesso così rapidamente o in modo così ovvio in natura come avviene con la pentola bollente, il calore è ancora al lavoro ovunque ci sia un corpo d'acqua, separando le molecole d'acqua in modo che possano essere trasportate verso l'alto, trasformando l'acqua da liquido in a gas.
Fattori che influenzano l'evaporazione
La velocità del vento, la temperatura e l'umidità sono tutti fattori che influenzano l'evaporazione in natura, sebbene non siano la vera causa dell'evaporazione. Sia il vento che le temperature più elevate possono far evaporare più velocemente l'acqua liquida. Il vento aumenta il volume complessivo dell'aria a contatto con una superficie, fornendo una maggiore capacità di trattenere l'umidità. Temperature più elevate aumentano anche la quantità di umidità che può evaporare nell'aria. L'elevata umidità ha l'effetto contrario sull'evaporazione. Poiché l'aria contiene già una quantità d'acqua relativamente grande, è limitata la quantità di umidità aggiuntiva che può portare via attraverso l'evaporazione. In altre parole, livelli più elevati di umidità rallentano la velocità di trasformazione del liquido in gas.
Altri modi in cui l'acqua lascia la superficie terrestre
L'evaporazione non è l'unico modo in cui l'acqua si trasforma in vapore. La traspirazione è un processo simile per cui le foglie delle piante "respirano" l'acqua prelevata dalle radici sotto forma di vapore acqueo. Anche l'acqua congelata può evaporare, sebbene questo processo sia chiamato sublimazione. I rapidi aumenti della temperatura possono far sì che la neve si trasformi istantaneamente in vapore invece di sciogliersi, un processo che illustra ulteriormente il ruolo significativo che il calore svolge nell'evaporazione.
Cause di condensa
Come l'evaporazione, la condensazione avviene come parte del ciclo dell'acqua. Le molecole d'acqua che hanno viaggiato verso l'alto attraverso l'evaporazione alla fine incontrano l'aria più fredda a livelli più alti dell'atmosfera. Il vapore acqueo nell'aria calda e umida si condensa, formando goccioline d'acqua più grandi che alla fine saranno visibili come nuvole. La causa è il cambiamento di temperatura. L'aria più fredda non può tenere separate le molecole d'acqua, quindi si combinano di nuovo per formare goccioline. La condensa si verifica anche se le nuvole non sono visibili. Man mano che si condensa più vapore acqueo, in genere iniziano a formarsi le nuvole. Seguono le precipitazioni e il ciclo dell'acqua ricomincia.