Ako vznikajú oblaky? Cloudové zložky a tvorba

Pohyb vlhkého vzduchu nahor vedie k tvorbe oblakov

Yagi Studio/Getty Images

Všetci vieme čo mraky sú – viditeľné zbierky drobných kvapôčok vody (alebo ľadových kryštálikov, ak je dosť chladno), ktoré žijú vysoko v atmosfére nad zemským povrchom. Viete však, ako vzniká oblak?

Aby sa mohol vytvoriť oblak, musí byť na mieste niekoľko zložiek:

• voda
• teplota chladiaceho vzduchu
• povrch, na ktorom sa vytvorí (jadrá)

Keď sú tieto zložky na svojom mieste, nasledujú tento proces a vytvárajú oblak:

Krok 1: Zmeňte vodnú paru na tekutú vodu

Hoci to nevidíme, prvá zložka - voda - je vždy prítomná v atmosfére ako vodná para (plyn). Ale na to, aby sme mohli vyrásť oblak, potrebujeme dostať vodnú paru z plynu do jeho kvapalnej formy.

Oblaky sa začnú tvoriť, keď časť vzduchu stúpa z povrchu do atmosféry. (Vzduch to robí rôznymi spôsobmi, vrátane toho, že je zdvihnutý na úbočia hôr, zdvihnutý poveternostné fronty a sú tlačené k sebe zbližovaním vzdušných hmôt .) Keď zásielka stúpa, prechádza cez nižšie a nižšie tlakové úrovne (pretože tlak klesá s výškou). Pripomeňme, že vzduch má tendenciu pohybovať sa z oblastí vyššieho tlaku do oblastí nižšieho tlaku, takže keď balík cestuje do oblastí nižšieho tlaku, vzduch v ňom sa tlačí von, čo spôsobuje jeho expanziu. K tejto expanzii je potrebná tepelná energia, a tak sa vzduchový balík trochu ochladí. Čím viac sa vzdušný balík pohybuje, tým viac sa ochladzuje. Studený vzduch nedokáže zadržať toľko vodnej pary ako teplý vzduch, takže keď jeho teplota klesne na teplotu rosného bodu, vodná para vo vnútri balíka sa nasýti (jej relatívna vlhkosť je 100%) a ​ kondenzuje do kvapiek tekutej vody.

Ale samotné molekuly vody sú príliš malé na to, aby sa zlepili a vytvorili kvapôčky oblakov. Potrebujú väčší, rovnejší povrch, na ktorom sa môžu zbierať.

Krok 2: Dajte vode niečo na sedenie (jadrá)

Aby kvapky vody mohli vytvárať kvapky mrakov, musia mať niečo – nejaký povrch – na kondenzáciu na . Tieto „niečo“ sú malé častice známe ako aerosólov alebo kondenzačné jadrá .

Rovnako ako jadro je jadrom alebo centrom bunky v biológii, aj jadrá mrakov sú centrami kvapôčok mrakov a podľa toho dostali svoje meno. (Správne, každý oblak má vo svojom strede zrnko špiny, prachu alebo soli!)

Oblakové jadrá sú pevné častice, ako je prach, peľ, špina, dym (z lesných požiarov, výfukových plynov áut, sopiek, pecí na spaľovanie uhlia atď.) a morská soľ (z rozbitia morských vĺn), ktoré sú suspendované vo vzduchu vďaka Matka príroda a my ľudia, ktorí sme ich tam dali. Iné častice v atmosfére, vrátane baktérií, môžu tiež hrať úlohu ako kondenzačné jadrá. Aj keď ich zvyčajne považujeme za znečisťujúce látky, zohrávajú kľúčovú úlohu pri zväčšovaní oblakov, pretože sú hygroskopický - priťahujú molekuly vody.

Krok 3: Zrodil sa oblak!

Práve v tomto bode – keď vodná para kondenzuje a usadzuje sa na kondenzačných jadrách – sa vytvárajú oblaky a sú viditeľné. (Správne, každý oblak má vo svojom strede zrnko špiny, prachu alebo soli!)

Novovytvorené oblaky budú mať často ostré, dobre definované okraje.

Typ oblaku a nadmorská výška (nízka, stredná alebo vysoká), v ktorej sa vytvára, je určená úrovňou, v ktorej sa vzdušný balík nasýti. Táto úroveň sa mení na základe vecí, ako je teplota, teplota rosného bodu a ako rýchlo alebo pomaly sa zásielka ochladzuje so zvyšujúcou sa nadmorskou výškou, čo je známe ako „prekročenie rýchlosti“.

Čo spôsobuje, že sa mraky rozptýlia?

Ak sa mraky tvoria, keď sa vodná para ochladzuje a kondenzuje, má zmysel, že sa rozplynú, keď sa stane opak – teda keď sa vzduch ohreje a vyparí. Ako sa to stane? Pretože atmosféra je stále v pohybe, suchší vzduch nasleduje za stúpajúcim vzduchom, takže neustále dochádza ku kondenzácii a vyparovaniu. Keď dôjde k viac odparovaniu ako kondenzácii, oblak sa opäť vráti a stane sa neviditeľnou vlhkosťou.

Teraz, keď viete, ako sa tvoria oblaky v atmosfére, naučte sa simulovať tvorbu oblakov vytvorením a oblak vo fľaši .

UpravilTiffany Means