2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Proces sudara-spajanja se dešava u nekim vrućim oblacima, odnosno oblacima sa temperaturom iznad tačke smrzavanja vode (0° C).
Sl. – Proces kolizije – spajanje
Ovi oblaci su u potpunosti sastavljeni od tekućih kapljica vode i moraju sadržavati kapljice prečnika većeg od 20 mm da bi se formirale padavine. Ove veće kapljice nastaju kada su prisutne "džinovske" kondenzacijske jezgre i kada postoje higroskopne čestice poput morske soli.
Ove higroskopne čestice počinju da uklanjaju vodenu paru iz vazduha pri relativnoj vlažnosti ispod 100% i mogu narasti veoma velike. Kako ove divovske kapljice brzo padaju, sudaraju se s manjim, sporijim kapljicama i spajaju se s njima, postajući sve veće i veće.
Kako rastu, padaju brže i povećavaju svoje šanse za koliziju i rast (vidi sliku iznad)
Nakon milion sudara dovoljno su veliki da padnu na površinu bez isparavanja
Kapljice u oblacima sa velikom dubinom i obilnom vlagom imaju veće šanse da dostignu potrebnu veličinu. Uzlazni protok također pomaže jer dozvoljavaju kapljicama da prelaze oblak više puta.
Kapi kiše mogu narasti do 6 mm u prečniku, kada je njihova krajnja brzina 30 km/h. U ovoj veličini i brzini,površinski napon vode koji ga održava celim savladava se otporom koji nameće vazduh, koji na kraju "razbija" kap. Dobivene kapljice ponovo pokreću zadatak pričvršćivanja kapljica oblaka.
Kapi manje od 0,5 mm kada stignu do tla, nazivaju se rosulja i potrebno im je oko deset minuta da padnu iz oblaka na osnovu 1000 metara.
Kapi kiše iz toplih oblaka obično su manje od onih iz hladnih oblaka. U stvari, kapi kiše iz vrućih oblaka rijetko prelaze 2 mm u prečniku.
Rast kapljica kroz kombinaciju Bergeronovog procesa plus koalescentno spajanje (u hladnim oblacima) proizvodi veće kapljice nego sam proces koalescentnog sudara (u toplim oblacima)
Bergeron Trial
Bergeron proces se primjenjuje na hladne oblake koji su ispod 0º. Zasnovan je na dva zanimljiva svojstva vode:
Prvo je svojstvo da se kapljice oblaka ne smrzavaju na 0ºC kao što bi se očekivalo, u stvari, čista voda suspendirana u zraku ne smrzava se dok ne dostigne temperaturu od oko -40ºC.
Voda u tečnom stanju ispod 0ºC općenito se naziva prehlađena. Zamrzavanje je olakšano i može se dogoditi na višim temperaturama kada se superhladne kapljice spajaju na površini čvrste čestice koja se naziva jezgro za zamrzavanje.
A drugo važno svojstvo vode za Beržeronov proces je dapritisak pare zasićenja nad kristalima leda je mnogo niži nego nad kapljicama superhladne vode.
Bergeron proces zavisi od razlike između pritiska pare zasićenja iznad vode i iznad leda. Zamislite oblak na temperaturi od -10°C gdje je svaki kristal leda okružen hiljadama kapljica tekućine. Ako je zrak u početku zasićen u odnosu na tekuću vodu, on je prezasićen u odnosu na novoformirane kristale leda
Kao rezultat ove prezasićenosti, kristali leda sakupljaju više molekula vode koje gube sublimacijom. Taloženje uklanja vodenu paru iz oblaka i tako relativna vlažnost pada ispod 100% i kapljice isparavaju.
Dakle, kontinuirano isparavanje kapljica osigurava izvor pare i kristali leda rastu na račun superohlađenih kapljica vode (vidi sliku ispod).
