Лужа после утреннего дождя полностью исчезнет к полудню. В теплый день на внешней стороне стакана чая со льдом образуются капли воды. Эти природные явления являются результатом испарения и конденсации, центральных компонентов круговорота воды. Хотя испарение и конденсация - противоположные процессы, оба они вызваны взаимодействием молекул воды с окружающим их теплым или холодным воздухом.
Причины испарения
Испарение происходит, когда жидкая вода превращается в водяной пар, при этом около 90 процентов воды, проходящей через такое преобразование, происходит из рек, озер и океанов. Проще всего понять причину испарения, рассмотрев кастрюлю с кипящей водой. Когда вода в кастрюле достигает точки кипения, 100 градусов по Цельсию (212 градусов по Фаренгейту), водяной пар в виде пара поднимается из кастрюли. Тепло является причиной испарения и требуется для отделения друг от друга молекул воды. Хотя этот процесс не часто происходит так быстро или так явно по своей природе, как в варочном котле, тепло все еще работает. везде, где есть водоем, разделяя молекулы воды, чтобы их можно было унести вверх, превращая воду из жидкости в газ.
Факторы, влияющие на испарение
Скорость ветра, температура и влажность - все это факторы, влияющие на испарение в природе, хотя они не являются действительной причиной испарения. И ветер, и более высокие температуры могут привести к более быстрому испарению жидкой воды. Ветер увеличивает общий объем воздуха, контактирующего с поверхностью, обеспечивая большую способность удерживать влагу. Более высокие температуры также увеличивают количество влаги, которая может испаряться в воздух. Высокая влажность оказывает обратное влияние на испарение. Поскольку в воздухе уже содержится относительно большое количество воды, количество дополнительной влаги, которую он может унести за счет испарения, ограничено. Другими словами, более высокий уровень влажности замедляет скорость преобразования жидкости в газ.
Другие способы, которыми вода покидает поверхность Земли
Испарение - не единственный способ превращения воды в пар. Транспирация - это аналогичный процесс, при котором листья растений «дышат» водой, поступающей из корней, в виде водяного пара. Замороженная вода тоже может испаряться, хотя этот процесс называется сублимацией. Быстрое повышение температуры может вызвать мгновенное превращение снега в пар, а не таяние - процесс, который еще раз демонстрирует важную роль тепла в испарении.
Причины конденсации
Как и испарение, конденсация происходит как часть круговорота воды. Молекулы воды, которые поднялись вверх за счет испарения, в конечном итоге встречаются с более холодным воздухом на более высоких уровнях атмосферы. Водяной пар в теплом влажном воздухе конденсируется, образуя более крупные капли воды, которые в конечном итоге будут видны как облака. Причина - изменение температуры. Более прохладный воздух не может разделить молекулы воды, поэтому они снова объединяются, образуя капли. Конденсация происходит, даже если облака не видны. По мере конденсации большего количества водяного пара обычно начинают формироваться облака. Затем идут осадки, и круговорот воды начинается снова.