aby chmury stały się widoczne, potrzebne są dwa składniki: woda i jądra.
w takiej czy innej formie woda jest zawsze obecna w atmosferze. Jednak cząsteczki wody w atmosferze są zbyt małe, aby wiązać się ze sobą w celu utworzenia kropel chmurowych. Potrzebują „płaskiej” powierzchni, obiektu o promieniu co najmniej jednego mikrometra (milionowej części metra), na którym mogą tworzyć Wiązanie. Obiekty te nazywane są jądrami.
jądra są drobnymi cząstkami stałymi i ciekłymi znajdującymi się w obfitości. Składają się z takich rzeczy jak cząstki dymu z pożarów lub wulkanów, mgły oceanicznej lub maleńkich plamek podmuchanej przez wiatr gleby. Jądra te są higroskopijne, co oznacza, że przyciągają cząsteczki wody.
nazywane „chmurowymi jądrami kondensacji”, te przyciągające wodę cząsteczki są około 1/100 wielkości kropli chmury, na której skrapla się woda.
dlatego każda kropla chmury ma plamkę brudu, kurzu lub kryształu soli w swoim rdzeniu. Ale nawet w przypadku jąder kondensacji kropla chmury składa się zasadniczo z czystej wody.
rola temperatury
ale posiadanie jąder przyciągających wodę nie wystarcza do utworzenia chmury, ponieważ Temperatura powietrza musi być poniżej punktu nasycenia. Nazywany temperaturą punktu rosy, punkt nasycenia jest tam, gdzie parowanie równa się kondensacji.
dlatego Chmura powstaje, gdy blok powietrza (zwany paczką) zawierający parę wodną ochłodzi się poniżej punktu nasycenia. Powietrze może osiągnąć punkt nasycenia na wiele sposobów. Najczęstszym sposobem jest podnoszenie powietrza z powierzchni do atmosfery.
gdy pęcherzyk powietrza, zwany paczką, podnosi się, przesuwa się w niższe ciśnienie, ponieważ ciśnienie maleje wraz z wysokością. W rezultacie paczka rozszerza się wraz ze wzrostem. Wymaga to usunięcia z działki energii cieplnej. Nazywany procesem adiabatycznym, gdy powietrze wznosi się i rozszerza, ochładza się.
szybkość, z jaką paczka ochładza się wraz ze wzrostem wysokości, nazywana jest”szybkością upływu”. Szybkość upływu (szybkość zanika lub zmniejsza temperaturę) nienasyconego powietrza (powietrze o wilgotności względnej <100%) wynosi 5,5°F na 1000 stóp (9,8°c na kilometr). Nazywany szybkością suchego upływu, dla każdego wzrostu wysokości 1000 stóp Temperatura powietrza spadnie o 5,5°F.
gdy paczka osiągnie temperaturę nasycenia (100% wilgotności względnej) para wodna kondensuje się na jądrach kondensacji chmury, powodując powstanie kropli chmury.
ale atmosfera jest w ciągłym ruchu. W miarę wzrostu powietrza suszone powietrze jest dodawane (wciągane) do wznoszącej się działki, więc zarówno kondensacja, jak i parowanie są stale występujące. Tak więc krople chmur stale się formują i rozpraszają.
dlatego chmury tworzą się i rosną, gdy na jądrach jest więcej kondensacji niż parowania z jąder. Odwrotnie, rozpraszają się, jeśli jest więcej parowania niż kondensacji. W ten sposób pojawiają się i znikają chmury, a także stale zmieniają kształt.
Lekcja Nauki: Smoking clouds