Cum cade ploaia din nori?

Deși poate fi tentant să spunem că ploaia provine din nori, puteți spune, de asemenea, că ploaia este nori, renunțând la ei visează să fie vapori de apă și să cadă înapoi pe Pământ, unde își încep călătoria prin ciclul precipitațiilor din nou. Dacă doriți o mai bună înțelegere a motivului pentru care ploaia coboară din nori, începeți cu acel ciclu de precipitații, mecanismul prin care apa se deplasează de pe Pământ în atmosferă și înapoi.

Cantitatea de apă disponibilă pe Pământ nu se schimbă niciodată. Dar starea sa (lichid sau gaz / vapori) funcționează, iar asta este totul datorită energiei termice de la soare. Pe măsură ce apa lichidă este încălzită de soare, primește suficientă energie pentru a-și rupe moleculele și a se transforma în vapori de apă.

Cu cât aerul este mai cald, cu atât poate deține mai mulți vapori de apă. Acel aer cald, saturat de umiditate crește, împreună cu vaporii de apă pe care îi conține și, pe măsură ce crește, se răcește. Odată ce aerul s-a răcit după „punctul de rouă”, acesta se condensează în jurul „nucleelor ​​de condensare”, care sunt de obicei particule mici de praf, fum sau chiar sare care sunt suspendate în aer. (Dacă v-ați uitat vreodată printr-un puț de lumină solară și ați văzut particule de praf dansând în aer, este un aspect vizual minunat.)

Picăturile minuscule de apă care se formează inițial sunt ceea ce vedeți ca nori - și dacă acordați o atenție deosebită norilor din cer, veți vedea că se micșorează și cresc în mod constant ca răspuns la forțele războinice ale evaporării și condensare.

• Punctul de rouă este temperatura la care se produce mai multă condensare decât evaporarea în aer, astfel încât vaporii de apă încep să se condenseze și să se unească în picături de apă care pot cădea sub formă de ploaie. Punctul de rouă poate varia oriunde din anii 30 (Fahrenheit) până, în rare ocazii, în anii 80. Consultați Resurse pentru o discuție mai lungă despre punctul de rouă comparativ cu umiditatea medie.

Vaporii de apă care s-au condensat în picături mici și au format nori este pe cale să devină ploaie - dar nu este încă acolo. Deocamdată, picăturile de apă sunt atât de mici încât curenții de aer le mențin în sus, la fel cum particulele de praf care se învârtesc pot rămâne în aer. Dar pe măsură ce acele picături continuă să crească, susținute de corpuri de aer cald în creștere, ele au două căi pentru a ajunge înapoi pe Pământ.

Primul este când picăturile de apă se ciocnesc și se unesc cu alte picături, devenind în cele din urmă mai grele decât ridicarea aerului din jurul lor, moment în care cad în jos prin nor. Sau, prin ceva numit procesul Bergeron-Findeisen-Wegener, procesul de gheață al precipitațiilor sau pur și simplu procesul Bergeron, picăturile se ridică suficient pentru a îngheța în cristale de gheață, atrăgând mai mulți vapori de apă către ei înșiși și crescând rapid până când sunt suficient de grei încât să cadă ca zăpada sau să se topească și să cadă ca ploaie.

• Știați? Picăturile de apă care cad din nori - cu alte cuvinte, ploaia - au forma mai puțin ca picurarea de la un robinet și mai mult ca o minge mică. Pe măsură ce devin mai mari, sunt afectați de rezistența aerului și încep să semene mai degrabă cu un coc hamburger sau cu o bob; iar dacă devin suficient de mari, de fapt se vor despărți în picături mai mici.

Odată ce o picătură de apă face saltul din nor spre Pământ, ajunge cu stropul necerimonios al unei picături de ploaie. Obișnuit. Dar, în funcție de condițiile atmosferice, poate ajunge și sub formă de ploaie înghețată, lapoviță (pelete de gheață amestecate cu ploaie sau zăpadă), grindină sau desigur zăpadă.

Puteți vedea, de asemenea, multe tipuri diferite de ploi, așa cum vă poate spune oricine care experimentează ceața persistentă a Irlandei sau furtuna ploioasă a tropicelor. Forma pe care o ia ploaia este afectată nu doar de condițiile atmosferice, cum ar fi temperatura aerului, ci și de formele de relief. De exemplu, zonele de coastă deluroase sunt adesea mai umede decât zonele de coastă plane, deoarece pe măsură ce aerul umed din ocean crește pentru a trece peste dealuri, se condensează suficient pentru a cădea ploaie.

Unele dintre cele mai spectaculoase ploi se pot întâmpla atunci când fronturile meteo sau masele de aer cald și rece se ciocnesc. Când se întâmplă acest lucru, masa de aer cald - și apa pe care o transportă - se ridică în sus și peste aerul din fața rece. Pe măsură ce tot aerul cald se ridică, acesta se răcește suficient pentru ca vaporii de apă să se condenseze și să cadă în ceea ce poate deveni ploaie intensă și intensă. Atunci când condițiile sunt corecte, acesta poate fi, de asemenea, mecanismul care pornește o furtună de vară.

• Furtunile sunt cauzate de mase de aer cald care se ridică, fie ca rezultat al fronturilor meteorologice care se ciocnesc, topografie montană sau curent de aer cald provocat de soare. Dacă există suficient aer cald și în creștere pentru a continua să alimenteze energia în nor, combinația dintre cald în creștere ascendentă, aerul umed și aerul uscat și rece care coboară în jos creează ciclul de aer în sus și în jos care formează o celulă de furtună.

După cum știți deja, precipitațiile pot coborî pe Pământ în multe feluri - și cuvinte precum „ceață”, „ceață”, „ploaie” sau „nori” nu sunt doar descriptive, ci au și ele definiții științifice pentru mărimea picăturilor de apă, viteza de cădere a acestora, centimetrii de precipitații pe oră și densitatea lor sau câte picături există într-o metru pătrat. De la cele mai slabe precipitații la cele mai grele, acești termeni sunt:

• Ceaţă
  
• Aburi
  
• Burniță
  
• Ploaie ușoară
• Ploaie moderată
• Ploaie torentiala
• Ploaie excesivă
• Rupere de nori

Așadar, atunci când prietenul tău cu televizorul spune că „plouă pisici și câini acolo”, ei înfrumusețează un un pic - dar dacă spun că puteți aștepta cu nerăbdare „ploaia excesivă”, de fapt fac o știință afirmație.

Aceasta este o întrebare complicată. Iată un fapt impresionant: Potrivit sondajului geologic din SUA, cade suficientă ploaie pe continentul Statelor Unite pentru a acoperi pământul în 30 de centimetri de apă.

Acestea fiind spuse, tiparele de precipitații variază enorm de la an la an și între zonele geografice. De exemplu, potrivit Studiului Geologic al SUA, recordul pentru cele mai multe ploi dintr-un an este deținut de orașul Cherrapunji, India, care a primit o ploaie de 905 inci (peste 75 de picioare) de ploaie în 1861. Recordul pentru cele mai mari precipitații medii anuale aparține Mt. Waialeale, Hawaii, care are în medie aproximativ 450 de centimetri de precipitații în fiecare an.

Exista și extremele opuse: din nou, conform sondajului geologic din SUA, o perioadă fără ploaie în Arica, Chile, a durat 14 ani. Este mai mult de 5.000 de zile uscate, ceea ce face ca o secetă de 767 de zile în Bagdad, California, la începutul anilor 1910, să pară aproape ușoară.

Având în vedere acest lucru, s-ar putea să nu fiți surprinși să știți că părți din America de Sud (în special în Chile) și părți din California sunt deșerturi oficiale. Dar știați că întinderi mari de pământ deasupra cercului polar polar sunt numite și deșerturi datorită precipitațiilor lor scăzute? Acestea includ zone mari din Groenlanda, Canada și Siberia. O mare parte din Antarctica este considerată, de asemenea, un deșert.

Cum se măsoară tiparele locale de ploaie? Consultați Resurse pentru o hartă a precipitațiilor medii în Statele Unite.