Kaluže vody z rannej dažďovej prehánky sú do poludnia úplne preč. V teplom dni sa na vonkajšej strane pohára ľadového čaju tvoria kvapky vody. Tieto prirodzené výskyty sú výsledkom odparovania a kondenzácie, ústredných zložiek vodného cyklu. Aj keď sú odparovanie a kondenzácia opačné procesy, oba sú spôsobené molekulami vody, ktoré interagujú s teplým alebo chladným vzduchom v ich okolí.
Príčiny odparovania
K odparovaniu dochádza, keď sa kvapalná voda zmení na vodnú paru, pričom asi 90 percent vody prechádza takouto premenou pochádzajúcou z riek, jazier a oceánov. Najjednoduchšie je pochopiť príčinu odparovania zvážením hrnca s vriacou vodou. Akonáhle voda v hrnci dosiahne bod varu, 100 stupňov Celzia (212 stupňov Fahrenheita), je možné vidieť, že z hrnca stúpa vodná para vo forme pary. Teplo je príčinou odparovania a je potrebné na oddelenie molekúl vody od seba. Aj keď tento proces často nenastáva tak rýchlo alebo zjavne v prírode ako v prípade varného kotla, teplo stále funguje všade tam, kde je vodná plocha, oddeľuje molekuly vody tak, aby ich bolo možné prenášať nahor, a premieňať vodu z kvapaliny na plyn.
Faktory ovplyvňujúce odparovanie
Rýchlosť, teplota a vlhkosť vetra sú všetko faktory ovplyvňujúce odparovanie v prírode, hoci nie sú skutočnou príčinou odparovania. Vietor aj vyššie teploty môžu spôsobiť rýchlejšie odparovanie tekutej vody. Vietor zvyšuje celkový objem vzduchu v kontakte s povrchom a poskytuje väčšiu kapacitu na zadržiavanie vlhkosti. Vyššie teploty tiež zvyšujú množstvo vlhkosti, ktorá sa môže odparovať do ovzdušia. Vysoká vlhkosť má opačný vplyv na odparovanie. Pretože vzduch už obsahuje pomerne veľké množstvo vody, je obmedzené množstvo ďalšej vlhkosti, ktorú môže odvádzať odparovaním. Inými slovami, vyššia úroveň vlhkosti spomaľuje rýchlosť premeny kvapaliny na plyn.
Iné spôsoby, ako voda opúšťa zemský povrch
Odparovanie nie je jediný spôsob, ako sa voda mení na paru. Transpirácia je podobný proces, pri ktorom listy rastlín „dýchajú“ vodu nasávanú z koreňov ako vodná para. Môže sa odparovať aj zmrznutá voda, aj keď sa tento proces nazýva sublimácia. Rýchle zvýšenie teploty môže spôsobiť, že sa sneh namiesto topenia okamžite zmení na paru. Tento proces ďalej ilustruje významnú úlohu, ktorú zohráva teplo pri odparovaní.
Príčiny kondenzácie
Rovnako ako odparovanie dochádza ku kondenzácii ako súčasť vodného cyklu. Molekuly vody, ktoré putovali nahor odparovaním, sa nakoniec stretávajú s chladnejším vzduchom na vyšších úrovniach atmosféry. Vodná para v teplom a vlhkom vzduchu kondenzuje a vytvára väčšie kvapôčky vody, ktoré budú nakoniec viditeľné ako mraky. Príčinou je zmena teploty. Chladnejší vzduch nedokáže udržať molekuly vody oddelené, takže sa znova spoja a vytvoria kvapky. Ku kondenzácii dochádza, aj keď oblaky nie sú viditeľné. Keď kondenzuje viac vodnej pary, zvyčajne sa začnú vytvárať oblaky. Nasleduje zrážanie a vodný cyklus sa začína odznova.