két összetevő szükséges ahhoz, hogy a felhők láthatóvá váljanak; víz, természetesen, és magok.
magok
az egyik vagy másik formában a víz mindig jelen van a légkörben. A légkörben lévő vízmolekulák azonban túl kicsiek ahhoz, hogy összekapcsolódjanak a felhőcseppek kialakulásához. Szükségük van egy “laposabb” felületre, egy tárgyra, amelynek sugara legalább egy mikrométer (egy méter milliomod része), amelyen kötést képezhetnek. Ezeket az objektumokat magoknak nevezzük.
a magok apró szilárd és folyékony részecskék, amelyek bőségesen megtalálhatók. Olyan dolgokból állnak, mint a tüzek vagy vulkánok füstrészecskéi, az óceán spray-je vagy a szélfújt talaj apró foltjai. Ezek a magok higroszkóposak, Vagyis vonzzák a vízmolekulákat.
az úgynevezett “felhő kondenzációs magok”, ezek a vízmolekulát vonzó részecskék körülbelül 1/100-a akkora, mint egy felhőcsepp, amelyen a víz kondenzálódik.
ezért minden felhőcsepp magjában szennyeződés, por vagy sókristály található. De még kondenzációs magokkal is, a felhőcsepp lényegében tiszta vízből áll.
hőmérséklet szerepe
de ha a víz vonzza a magokat, az nem elegendő a felhő kialakulásához, mivel a levegő hőmérsékletének a telítettségi pont alatt kell lennie. Harmatpont hőmérsékletnek nevezik, a telítettség pontja az, ahol a párolgás egyenlő a kondenzációval.
ezért felhő keletkezik, amikor egy vízgőzt tartalmazó légblokk (úgynevezett parcella) a telítettségi pont alá hűl. A levegő számos módon elérheti a telítettség pontját. A leggyakoribb módszer a levegő felemelése a felszínről a légkörbe.
ahogy egy légbuborék, az úgynevezett csomag emelkedik, alacsonyabb nyomásra mozog, mivel a nyomás a magassággal csökken. Az eredmény az, hogy a csomag növekszik, ahogy növekszik. Ehhez hőenergiát kell eltávolítani a csomagból. Adiabatikus folyamatnak nevezzük, amikor a levegő felemelkedik és kitágul, lehűl.
az a sebesség, amellyel a csomag hűl a növekvő magassággal, “lapse rate” – nek nevezik. A telítetlen levegő (a levegő relatív páratartalma <100%) megszűnési aránya (a hőmérséklet csökkenésének vagy csökkenésének mértéke) 5,5 Ft / 1000 láb (9,8 Ft / kilométer). Az úgynevezett száraz lapse sebesség, minden 1000 láb magasságnövekedés esetén a levegő hőmérséklete 5,5-rel csökken 6675 >
amint a csomag eléri a telítettségi hőmérsékletet (100% relatív páratartalom), a vízgőz kondenzálódik a felhő kondenzációs magjaira, ami felhőcsepp képződését eredményezi.
de a légkör állandó mozgásban van. Ahogy a levegő emelkedik, szárazabb levegő kerül a növekvő parcellába, így mind a kondenzáció, mind a párolgás folyamatosan előfordul. Tehát a felhőcseppek folyamatosan képződnek és eloszlanak.
ezért felhők képződnek és nőnek, amikor az atommagokon nagyobb a kondenzáció, mint az atommagokból történő párolgás. Ezzel szemben eloszlanak, ha több a párolgás, mint a kondenzáció. Így a felhők megjelennek és eltűnnek, valamint folyamatosan megváltoztatják az alakjukat.
tanulási lecke: dohányzó felhők