Όλοι γνωρίζουμε τι σύννεφα είναι ορατές συλλογές μικροσκοπικών σταγονιδίων νερού (ή κρυστάλλων πάγου αν είναι αρκετά κρύο) που ζουν ψηλά στην ατμόσφαιρα πάνω από την επιφάνεια της Γης. Αλλά ξέρετε πώς σχηματίζεται ένα σύννεφο;
Σε θέση να σχηματιστεί ένα σύννεφο, πρέπει να υπάρχουν πολλά συστατικά:
- νερό
- θερμοκρασίας αέρα ψύξης
- μια επιφάνεια που σχηματίζεται πάνω σε (πυρήνες)
Μόλις αυτά τα συστατικά είναι στη θέση τους, ακολουθούν αυτή τη διαδικασία για να σχηματίσουν ένα σύννεφο:
Βήμα 1: Αλλαγή υδρατμών σε υγρό νερό
Παρόλο που δεν μπορούμε να το δούμε, το πρώτο συστατικό - νερό - είναι πάντα παρόν στην ατμόσφαιρα ως υδρατμός (αέριο). Αλλά για να αναπτυχθεί ένα σύννεφο, πρέπει να πάρουμε τους υδρατμούς από ένα αέριο στην υγρή του μορφή.
Τα σύννεφα αρχίζουν να σχηματίζονται όταν ένα κομμάτι αέρα ανεβαίνει από την επιφάνεια μέχρι την ατμόσφαιρα. (Ο αέρας το κάνει με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της ανύψωσης των ορεινών όγκων, ανυψώθηκε πρόσοψη καιρού, και να ωθούνται μαζί με τη σύγκλιση
μάζες αέρα.) Καθώς το αγροτεμάχιο ανεβαίνει, περνάει από χαμηλότερα και χαμηλότερα επίπεδα πίεσης (αφού η πίεση μειώνεται με ύψος). Θυμηθείτε ότι ο αέρας τείνει να μετακινείται από περιοχές υψηλότερης προς χαμηλότερης πίεσης, έτσι ώστε το αγροτεμάχιο να μετακινείται σε περιοχές χαμηλής πίεσης, ο αέρας μέσα του ωθεί προς τα έξω, προκαλώντας την επέκτασή του. Παίρνει ενέργεια θερμότητας για να πραγματοποιηθεί αυτή η επέκταση και έτσι το πακέτο αέρα δροσίζει λίγο. Όσο περισσότερο κινείται το πακέτο αέρα, τόσο περισσότερο δροσίζει. Ο δροσερός αέρας δεν μπορεί να συγκρατήσει τόσο υδρατμούς όσο ο ζεστός αέρας, οπότε όταν η θερμοκρασία του κρυώσει μέχρι το σημείο δρόσου θερμοκρασίας, ο υδρατμός στο εσωτερικό του δέματος καθίσταται κορεσμένος (η σχετική υγρασία του ισούται με 100%) καισυμπυκνώνεται σε σταγονίδια υγρού νερού.Αλλά από μόνα τους, τα μόρια νερού είναι πολύ μικρά για να κολλήσουν μαζί και να σχηματίσουν σταγονίδια νέφους. Χρειάζονται μια μεγαλύτερη, πιο επίπεδη επιφάνεια στην οποία μπορούν να συλλέξουν.
Βήμα 2: Δώστε κάτι στο νερό για να κάθονται (πυρήνες)
Σε ικανά για σταγονίδια νερού να σχηματίσουν σταγονίδια νέφους, πρέπει να έχουν κάτι - κάποια επιφάνεια - να συμπυκνώσουν επί. Αυτά τα "somethings" είναι μικροσκοπικά σωματίδια γνωστά ως αερολύματα ή πυρήνες συμπύκνωσης.
Ακριβώς όπως ο πυρήνας είναι ο πυρήνας ή το κέντρο ενός κυττάρου στη βιολογία, οι πυρήνες των σύννεφων είναι τα κέντρα των σταγονιδίων σύννεφων και από αυτό παίρνουν το όνομά τους. (Αυτό είναι σωστό, κάθε σύννεφο έχει ένα στίγμα από βρωμιά, σκόνη ή αλάτι στο κέντρο του!)
Οι πυρήνες σύννεφων είναι στερεά σωματίδια όπως σκόνη, γύρη, βρωμιά, καπνός (από δασικές πυρκαγιές, εξάτμιση αυτοκινήτων, ηφαίστεια και καμίνους καύσης άνθρακα, κλπ.) και θαλάσσιο αλάτι (από το σπάσιμο των ωκεανών) που αιωρούνται στον αέρα χάρη στη Μητέρα Φύση και σε εμάς τους ανθρώπους που τα βάζουν εκεί. Άλλα σωματίδια στην ατμόσφαιρα, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων, μπορούν επίσης να διαδραματίσουν κάποιο ρόλο στην εξυπηρέτηση ως πυρήνες συμπύκνωσης. Ενώ συνήθως θεωρούμε τους ως ρύπους, εξυπηρετούν έναν βασικό ρόλο στα αναπτυσσόμενα σύννεφα, επειδή είναι υγροσκοπικός-προσελκύουν μόρια νερού.
Βήμα 3: Ένα σύννεφο γεννιέται!
Σε αυτό το σημείο - όταν οι υδρατμοί συμπυκνώνονται και κατακρημνίζονται στους πυρήνες συμπύκνωσης - σχηματίζονται τα σύννεφα και γίνονται ορατά. (Αυτό είναι σωστό, κάθε σύννεφο έχει ένα στίγμα από βρωμιά, σκόνη ή αλάτι στο κέντρο του!)
Τα νεοσυσταθέντα σύννεφα θα έχουν συχνά τραγανές, καλά καθορισμένες άκρες.
Ο τύπος του νέφους και το υψόμετρο (χαμηλό, μεσαίο ή υψηλό) που σχηματίζεται καθορίζεται από το επίπεδο στο οποίο ένα δεμάτι αέρα γίνεται κορεσμένο. Αυτό το επίπεδο αλλάζει ανάλογα με την θερμοκρασία, τη θερμοκρασία σημείου δρόσου και το πόσο γρήγορα ή αργά το δρομολόγιο ψύχεται με αυξανόμενη ανύψωση, γνωστή ως "ρυθμός καθυστέρησης".
Τι κάνει τα σύννεφα να διαλυθούν;
Αν σχηματίζονται σύννεφα όταν ο υδρατμός ψύχεται και συμπυκνώνεται, έχει νόημα μόνο να διαχέονται όταν συμβαίνει το αντίθετο - δηλαδή όταν ο αέρας θερμαίνεται και εξατμίζεται. Πώς συμβαίνει αυτό; Επειδή η ατμόσφαιρα είναι πάντα σε κίνηση, ο αέρας ξηραίνεται πίσω από τον ανασηκωμένο αέρα, έτσι ώστε να εμφανίζεται συνεχώς η συμπύκνωση και η εξάτμιση. Όταν υπάρχει περισσότερη εξάτμιση από τη συμπύκνωση, το σύννεφο θα επιστρέψει και πάλι να γίνει αόρατη υγρασία.
Τώρα που ξέρετε πώς σχηματίζονται σύννεφα στην ατμόσφαιρα, μάθετε να προσομοιώνετε σχηματισμό σύννεφων κάνοντας ένα σύννεφο σε ένα μπουκάλι.
Επεξεργάστηκε από Tiffany Means