ฝนตกลงมาจากก้อนเมฆได้อย่างไร?

แม้จะบอกว่าฝนมาจากก้อนเมฆก็อาจดูเย้ายวน แต่อาจกล่าวได้ว่าฝนคือเมฆ ฝันว่าจะเป็นไอน้ำและตกลงสู่พื้นโลก ที่ซึ่งพวกเขาเริ่มต้นการเดินทางผ่านวัฏจักรฝน อีกครั้ง หากคุณต้องการความเข้าใจมากขึ้นว่าเหตุใดฝนจึงตกลงมาจากก้อนเมฆ ให้เริ่มด้วยวัฏจักรการตกตะกอน ซึ่งเป็นกลไกที่น้ำเคลื่อนจากโลกสู่ชั้นบรรยากาศและย้อนกลับมาอีกครั้ง

ปริมาณน้ำที่มีอยู่บนโลกไม่เคยเปลี่ยนแปลง แต่สถานะของมัน (ของเหลวหรือก๊าซ/ไอระเหย) เป็นเช่นนั้น และทั้งหมดนี้ต้องขอบคุณพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ เมื่อน้ำของเหลวถูกทำให้ร้อนจากดวงอาทิตย์ มันจะได้รับพลังงานเพียงพอที่จะแตกโมเลกุลออกจากกันและเปลี่ยนเป็นไอน้ำ

ยิ่งอากาศอุ่นขึ้นเท่าไรก็ยิ่งเก็บไอน้ำได้มากเท่านั้น อากาศที่อบอุ่นและอิ่มตัวด้วยความชื้นจะลอยขึ้นพร้อมกับไอน้ำที่บรรจุอยู่ และเมื่ออากาศสูงขึ้นก็จะเย็นลง เมื่ออากาศเย็นลงผ่าน "จุดน้ำค้าง" แล้ว มันจะควบแน่นรอบๆ "นิวเคลียสการควบแน่น" ซึ่งมักจะเป็นอนุภาคเล็กๆ ของฝุ่น ควัน หรือแม้แต่เกลือที่ลอยอยู่ในอากาศ (ถ้าคุณเคยมองลอดแสงอาทิตย์และเห็นอนุภาคฝุ่นลอยอยู่ในอากาศ นั่นเป็นภาพที่ยอดเยี่ยมมาก)

หยดน้ำเล็กๆ ที่ก่อตัวขึ้นในตอนแรกคือสิ่งที่คุณเห็นเป็นเมฆ และหากคุณใส่ใจกับเมฆใน ท้องฟ้าคุณจะเห็นว่าพวกมันหดตัวและเติบโตอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองต่อพลังการระเหยของสงครามและ การควบแน่น

• จุดน้ำค้างคืออุณหภูมิที่มีการควบแน่นมากกว่าการระเหยในอากาศ ดังนั้นไอน้ำจึงเริ่มควบแน่นและรวมตัวกันเป็นหยดน้ำที่ตกลงมาเป็นฝนได้ จุดน้ำค้างสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 30 (ฟาเรนไฮต์) จนถึงช่วงทศวรรษที่ 80 ซึ่งพบไม่บ่อยนัก ดูแหล่งข้อมูลสำหรับการอภิปรายที่ยาวขึ้นเกี่ยวกับจุดน้ำค้างกับความชื้นเฉลี่ย

ไอน้ำที่ควบแน่นเป็นละอองเล็กๆ และก่อตัวเป็นเมฆก็กำลังจะกลายเป็นฝนอยู่ดี แต่ก็ยังไม่เกิดขึ้น สำหรับตอนนี้ หยดน้ำมีขนาดเล็กมากจนกระแสลมทำให้มันลอยได้ เช่นเดียวกับอนุภาคฝุ่นที่หมุนวนอยู่ในอากาศ แต่ในขณะที่ละอองเหล่านั้นยังคงลอยขึ้น ลอยขึ้นโดยร่างของอากาศอุ่นที่ลอยสูงขึ้น พวกมันมีเส้นทางสองทางที่จะทำให้มันกลับคืนสู่พื้นโลก

ประการแรกคือเมื่อหยดน้ำชนและรวมตัวกับละอองอื่น ๆ ในที่สุดก็กลายเป็นหนักกว่าการยกตัวของอากาศรอบ ๆ ตัวพวกเขา ณ จุดที่ตกลงผ่านเมฆ หรือผ่านสิ่งที่เรียกว่ากระบวนการ Bergeron-Findeisen-Wegener กระบวนการน้ำแข็งของการตกตะกอน หรือกระบวนการ Bergeron เพียงอย่างเดียว ละอองจะลอยสูงขึ้น มากพอที่จะแข็งตัวเป็นผลึกน้ำแข็ง ดึงดูดไอน้ำให้ตัวเองมากขึ้น และเติบโตอย่างรวดเร็วจนหนักพอที่จะตกเป็นหิมะ หรือละลายและตกลงมา ฝน.

• เธอรู้รึเปล่า? หยดน้ำที่ตกลงมาจากเมฆ หรืออีกนัยหนึ่งคือ ฝน มีรูปร่างที่ไม่เหมือนหยดน้ำจากก๊อกน้ำและดูเหมือนลูกบอลเล็กๆ เมื่อโตขึ้นจะได้รับผลกระทบจากแรงต้านของอากาศและเริ่มดูเหมือนขนมปังแฮมเบอร์เกอร์หรือถั่วมากขึ้น และถ้าพวกมันใหญ่พอ พวกมันก็จะแตกออกเป็นหยดเล็กๆ

เมื่อหยดน้ำกระโจนจากก้อนเมฆมายังโลก มันก็มาถึงพร้อมกับหยดน้ำฝนที่ไม่เป็นพิธี โดยปกติ. แต่ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศด้วย มันอาจมาถึงเป็นฝนเยือกแข็ง ลูกเห็บ (เม็ดน้ำแข็งปนกับฝนหรือหิมะ) ลูกเห็บหรือหิมะแน่นอน

คุณยังสามารถเห็นฝนประเภทต่างๆ ได้อีกด้วย เนื่องจากใครก็ตามที่เคยสัมผัสกับหมอกที่ต่อเนื่องของไอร์แลนด์หรือฝนที่ตกลงมาอย่างหนักในเขตร้อนสามารถบอกคุณได้ รูปแบบฝนที่ได้รับนั้นไม่เพียงได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศเช่นอุณหภูมิของอากาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงภูมิประเทศ ตัวอย่างเช่น พื้นที่ชายฝั่งที่เป็นเนินเขามักจะเปียกมากกว่าพื้นที่ชายฝั่งทะเลที่ราบเรียบ เนื่องจากเมื่ออากาศเปียกจากมหาสมุทรลอยขึ้นเหนือเนินเขา อากาศจะควบแน่นเพียงพอสำหรับฝนตก

ฝนที่น่าตื่นตาตื่นใจที่สุดบางส่วนสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อสภาพอากาศหรืออากาศอุ่นและเย็นจำนวนมากชนกัน เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น มวลของลมอุ่นและน้ำที่พัดพาไป จะลอยขึ้นเหนืออากาศที่ด้านหน้าเย็น เมื่ออากาศอุ่นขึ้นทั้งหมด มันก็จะเย็นพอที่ไอน้ำจะกลั่นตัวและตกลงมาในสิ่งที่อาจทำให้ฝนตกหนักและตกหนักได้ เมื่อเงื่อนไขถูกต้อง นี่อาจเป็นกลไกที่เริ่มพายุฝนฟ้าคะนองในฤดูร้อน

• พายุฝนฟ้าคะนองเกิดจากมวลของอากาศอุ่นที่เพิ่มขึ้น ไม่ว่าจะเป็นผลมาจากการปะทะกันของสภาพอากาศ ภูมิประเทศแบบภูเขา หรือลมอุ่นที่เกิดจากดวงอาทิตย์ หากมีอากาศอุ่นขึ้นมากพอที่จะป้อนพลังงานไปยังก้อนเมฆต่อไป อากาศชื้นและอากาศเย็นที่แห้งและตกลงมาทำให้เกิดวัฏจักรอากาศขึ้นและลงซึ่งก่อตัวเป็นเซลล์พายุฝนฟ้าคะนอง

ดังที่คุณทราบแล้ว ปริมาณน้ำฝนสามารถลงมายังพื้นโลกได้หลายวิธี และคำอย่างเช่น "หมอก" "หมอก" "ละอองฝน" หรือ "เมฆฝน" ไม่ได้เป็นเพียงการพรรณนาเท่านั้น แต่ยังมี คำจำกัดความทางวิทยาศาสตร์สำหรับขนาดของหยดน้ำ ความเร็วของการตก นิ้วของหยาดน้ำฟ้าต่อชั่วโมง และความหนาแน่นของหยดน้ำ หรือจำนวนหยดที่มีอยู่ใน ตารางฟุต. ตั้งแต่ฝนที่ตกเล็กน้อยไปจนถึงหนักที่สุด คำเหล่านี้ได้แก่:

• หมอก
  
• หมอก
  
• ฝนตกปรอยๆ
  
• ฝนตกปรอยๆ
• ฝนตกปานกลาง
• ฝนตกหนัก
• ฝนตกหนักมาก
• Cloudburst

ดังนั้นเมื่อนักพยากรณ์อากาศทางทีวีที่เป็นมิตรของคุณพูดว่า "ข้างนอกฝนตกแมวและสุนัข" พวกเขากำลังตกแต่ง เล็กน้อย – แต่ถ้าพวกเขาบอกว่าคุณสามารถตั้งตารอ "ฝนที่ตกมากเกินไป" พวกเขากำลังสร้างวิทยาศาสตร์ making คำให้การ.

นั่นเป็นคำถามที่ซับซ้อน ข้อเท็จจริงที่น่าประทับใจประการหนึ่งคือ จากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯ มีฝนตกมากพอในทวีปอเมริกาที่ไหลลงมาท่วมแผ่นดินโดยอาศัยน้ำ 30 นิ้ว

ด้วยเหตุนี้ รูปแบบปริมาณน้ำฝนจึงแตกต่างกันไปในแต่ละปีและตามพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ ตัวอย่างเช่น จากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯ สถิติฝนตกมากที่สุดในหนึ่งปีคือ is เมือง Cherrapunji ประเทศอินเดีย ซึ่งได้รับน้ำฝนมากถึง 905 นิ้ว (มากกว่า 75 ฟุต) ใน 1861. สถิติปริมาณน้ำฝนรายปีเฉลี่ยสูงสุดคือภูเขา Waialeale รัฐฮาวายซึ่งมีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยประมาณ 450 นิ้วทุกปี

ความสุดโต่งที่ตรงกันข้ามก็มีอยู่เช่นกัน: จากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาอีกครั้ง ช่วงเวลาที่ไม่มีฝนในเมืองอาริกา ประเทศชิลี ใช้เวลา 14 ปี นั่นคือมากกว่า 5,000 วันที่แห้งแล้ง ซึ่งทำให้เกิดภัยแล้ง 767 วันในเมืองแบกแดด รัฐแคลิฟอร์เนีย ในช่วงต้นทศวรรษ 1910 ดูเหมือนจะไม่รุนแรงนัก

เมื่อคำนึงถึงเรื่องนี้ คุณอาจไม่ต้องแปลกใจที่รู้ว่าบางส่วนของอเมริกาใต้ (โดยเฉพาะในชิลี) และบางส่วนของแคลิฟอร์เนียเป็นทะเลทรายอย่างเป็นทางการ แต่คุณรู้หรือไม่ว่าพื้นที่กว้างใหญ่เหนือเส้นอาร์กติกเซอร์เคิลถูกขนานนามว่าเป็นทะเลทรายด้วยเพราะมีปริมาณน้ำฝนต่ำ ซึ่งรวมถึงกรีนแลนด์ แคนาดา และไซบีเรียเป็นแนวกว้าง แอนตาร์กติกาส่วนใหญ่ถือเป็นทะเลทรายเช่นกัน

รูปแบบฝนในพื้นที่ของคุณเป็นอย่างไร? ดูแหล่งข้อมูลสำหรับแผนที่ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยในสหรัฐอเมริกา