on olemassa kaksi ainesosaa, joita tarvitaan pilvien näkyvyyteen; vesi, tietenkin, ja ytimet.
ytimet
muodossa tai toisessa ilmakehässä on aina vettä. Ilmakehän vesimolekyylit ovat kuitenkin liian pieniä sitoutumaan toisiinsa pilvipisaroiden muodostamiseksi. Ne tarvitsevat ”tasaisemman” pinnan, kohteen, jonka säde on vähintään yksi mikrometri (metrin miljoonasosa), johon ne voivat muodostaa sidoksen. Niitä kutsutaan ytimiksi.
ytimet ovat pieniä kiinteitä ja nestemäisiä hiukkasia, joita esiintyy runsaasti. Ne koostuvat esimerkiksi tulipaloista tai tulivuorista syntyvistä savuhiukkasista, valtameren suihkusta tai tuulen puhaltamista pienistä hiukkasista. Nämä ytimet ovat hygroskooppisia eli ne vetävät vesimolekyylejä puoleensa.
”pilvien tiivistymisytimiksi” kutsutut nämä vettä molekyylejä vetävät hiukkaset ovat noin 1/100 pilvipisaran kokoisia, johon vesi tiivistyy.
näin ollen jokaisen pilvipisaran ytimessä on hiukkanen likaa, pölyä tai suolakiteitä. Mutta tiivistymisytimestäkin huolimatta pilvipisarat koostuvat pohjimmiltaan puhtaasta vedestä.
lämpötilan merkitys
se, että vesi vetää ytimiä puoleensa, ei kuitenkaan riitä pilven muodostumiseen, sillä ilman lämpötilan on oltava saturaatiopisteen alapuolella. Kastepisteen lämpötilaksi kutsutaan kyllästymispistettä, jossa haihtuminen vastaa tiivistymistä.
näin ollen syntyy pilvi, kun vesihöyryä sisältävä ilmalohko (jota kutsutaan lohkoksi) on jäähtynyt saturaatiopisteen alapuolelle. Ilma voi saavuttaa kyllästymispisteen monin tavoin. Yleisin tapa on nostaa ilmaa pinnalta ylös ilmakehään.
lohkoksi kutsutun ilmakuplan noustessa se siirtyy alempaan paineeseen, koska paine laskee korkeuden mukana. Tuloksena on, että paketti laajenee, kun se nousee. Tämä edellyttää lämpöenergian poistamista lohkolta. Kutsutaan adiabaattinen prosessi, kun ilma nousee ja laajentaa se jäähtyy.
nopeutta, jolla lohko jäähtyy lisääntyvän korkeuden myötä, kutsutaan ”raukeamisnopeudeksi”. Tyydyttymättömän ilman (ilman suhteellinen kosteus <100%) raukeamisnopeus (lämpötila laskee tai laskee) on 5,5°F / 1000 jalkaa (9,8°c / km). Kutsutaan kuiva raukeamisnopeus, jokaista 1000 jalkaa nousu korkeus, ilman lämpötila laskee 5,5°F.
kun paketti saavuttaa kylläisyyslämpötilan (100% suhteellinen kosteus) vesihöyry tiivistyy päälle pilvi tiivistyminen ytimet, joka johtaa muodostumista pilvi pisara.
, mutta ilmakehä on jatkuvassa liikkeessä. Kun ilma nousee, kuivempaa ilmaa lisätään (sisään) nousevaan lohkoon, joten sekä tiivistymistä että haihtumista tapahtuu jatkuvasti. Pilvipisaroita muodostuu ja haihtuu jatkuvasti.
näin ollen pilviä muodostuu ja kasvaa, kun ytimiin tiivistyy enemmän kuin ytimistä haihtuu. Vastaavasti ne haihtuvat, jos haihtumista on enemmän kuin tiivistymistä. Näin pilvet näkyvät ja katoavat sekä muuttavat jatkuvasti muotoaan.
Learning Lesson: Smoking clouds