Kaj so vzroki za izhlapevanje in kondenzacijo?

Luža vode iz jutranje deževne plohe je do poldneva popolnoma izginila. Kapljice vode na toplem dnevu nastanejo na zunanji strani kozarca ledenega čaja. Ti naravni pojavi so posledica izhlapevanja in kondenzacije, osrednjih sestavnih delov vodnega cikla. Čeprav sta izhlapevanje in kondenzacija nasprotna procesa, oba povzročata molekuli vode, ki sodelujejo s toplim ali hladnim zrakom okoli njih.

Izhlapevanje se zgodi, ko se tekoča voda spremeni v vodno paro, pri čemer približno 90 odstotkov vode prehaja skozi takšno preobrazbo, ki izvira iz rek, jezer in oceanov. Vzrok izhlapevanja je najlažje razumeti, če upoštevamo lonec z vrelo vodo. Ko voda v loncu doseže vrelišče, lahko iz lonca naraste 100 stopinj Celzija (212 stopinj Fahrenheita), vodna para v obliki pare. Vročina je vzrok za izhlapevanje in je potrebna za ločevanje molekul vode med seboj. Čeprav se postopek pogosto ne zgodi tako hitro ali tako očitno v naravi kot pri vreli posodi, toplota še vedno deluje povsod, kjer je vodno telo, ločuje molekule vode, tako da jih je mogoče prenašati navzgor, pretvarja vodo iz tekočine v plin.

Hitrost vetra, temperatura in vlaga so vsi dejavniki, ki vplivajo na izhlapevanje v naravi, čeprav niso dejanski vzrok za izhlapevanje. Zaradi vetra in višjih temperatur lahko tekoča voda hitreje izhlapi. Veter poveča celotno prostornino zraka v stiku s površino, kar zagotavlja večjo sposobnost zadrževanja vlage. Višje temperature povečajo tudi količino vlage, ki lahko izhlapi v zrak. Visoka vlaga ima povratni učinek na izhlapevanje. Ker je v zraku že razmeroma velika količina vode, je omejena količina dodatne vlage, ki jo lahko odvede z izhlapevanjem. Z drugimi besedami, višja raven vlažnosti upočasni hitrost pretvorbe tekočine v plin.

Izhlapevanje ni edini način, kako se voda spremeni v hlape. Transpiracija je podoben postopek, pri katerem rastlinski listi "vdihnejo" vodo, ki se izvleče iz korenin kot vodna para. Zamrznjena voda lahko tudi izhlapi, čeprav se temu postopku reče sublimacija. Hitro zvišanje temperature lahko povzroči, da se sneg takoj spremeni v hlape, namesto da se stopi, postopek, ki dodatno ponazarja pomembno vlogo, ki jo ima toplota pri izhlapevanju.

Tako kot izhlapevanje pride do kondenzacije kot del vodnega cikla. Molekule vode, ki so skozi izhlapevanje potovale navzgor, sčasoma na višjih nivojih ozračja srečajo hladnejši zrak. Vodna para v toplem, vlažnem zraku se kondenzira in tvori večje kapljice vode, ki bodo sčasoma vidne kot oblaki. Vzrok je sprememba temperature. Hladnejši zrak ne more zadržati ločenih molekul vode, zato se spet združijo in tvorijo kapljice. Kondenzira se, tudi če oblaki niso vidni. Ko se kondenzira več vodne pare, se običajno začnejo tvoriti oblaki. Sledijo padavine in vodni krog se začne znova.