U meteorologiji, oborine su voda koja pada na površinu zemlje iz atmosfere u tekućem ili čvrstom obliku pod utjecajem gravitacije. Stoga su pojave kao što su kiša, snijeg, tuča padavine. Razmotrite pitanje kako nastaju kiša, snijeg, tuča, rosa i mraz.
Što su oblaci i oblaci?
Prije nego što raspravljamo o tome kako nastaju kiša i druge vrste oborina, pogledajmo prirodne objekte poput oblaka i oblaka sa stajališta fizike, budući da oni igraju važnu ulogu u procesu padalina.
Oblaci i oblaci su skup malih kapljica ili kristala vode koji su suspendirani u atmosferi. Da li se dati oblak sastoji od kristala ili malih kapljica vode ovisi o visini iznad zemljine površine tog oblaka i temperaturi. Oblaci nastaju kao rezultat činjenice da se tople i vlažne mase u blizini površine vode u morima i oceanima dižu, hlade i kondenziraju u male kapljice. Ove kapi su tako male davidljivo golim okom. Njihova kombinacija tvori oblake i oblake. Ako se ove kapi, iz ovog ili onog razloga, počnu povećavati, pasti će na tlo.
Nastanak kiše
Da biste razumjeli kako nastaje kiša, trebate obratiti pažnju na veličinu kapljica vode suspendiranih u atmosferi koje čine oblak. Kada se te kapljice počnu sudarati i spajati jedna s drugom, tada će ih pri određenoj kritičnoj veličini gravitacija natjerati da padnu na tlo. Istovremeno postižu brzinu od 4 do 8 m/s.
Kap kiše ima veličinu od oko 1 mm (od 0,7 mm do 5 mm). Da bi dosegle ovu veličinu, kapljice oblaka moraju povećati svoju masu milijune puta. U tom smislu, debljina oblaka mora biti veća od određene veličine. Neki oblaci mogu doseći debljinu od 12 km, a mogu dovesti do stvaranja snažnih i dugotrajnih pljuskova, au nekim slučajevima i tuče.
Velika debljina oblaka i oblaka omogućuje kapljicama da se uzdignu u svojoj debljini, dok se spajaju s drugim kapljicama. Kao rezultat tog procesa nastaju velike kapi, koje padaju u obliku kiše. Drugi mehanizam koji objašnjava kako nastaje kiša je sljedeći: dižući se u debljini oblaka, mala kapljica se hladi i kristalizira. Ovi kristali padaju na tlo, kada padnu, zagrijavaju se i pretvaraju se u vodu.
Fenomen Virga
Virga je kiša koja pada u atmosferi, ali ne dopire do površine zemlje. Ovaj prirodni fenomen se može objasnitiako to pitanje razmotrimo s gledišta fizike. Kako nastaje ova vrsta kiše? Činjenica je da između velikog oblaka koji može stvarati oborine i površine zemlje mogu postojati slojevi zračnih masa koje će biti vrlo vruće i suhe. U tom slučaju, kapljice vode koje padaju iz debljine oblaka, kada uđu u ove vruće i suhe zračne mase, jednostavno će ponovno ispariti i nikada neće doći do površine zemlje.
Formiranje snijega
Nastavimo analizirati pitanje kako nastaju kiša, rosa i snijeg. Sada se usredotočimo na proces stvaranja čvrstih oborina - snijega.
Snijeg je čvrsti oblik vode koji pada na površinu zemlje u obliku snježnih pahulja. Snježne pahulje nastaju kada se male kapljice vode u oblacima ohlade na temperaturu ispod 0°C i kristaliziraju. Da bi nastao snijeg, temperature nisu dovoljno niske, još uvijek mora postojati neka razina vlage u atmosferi. Ima mjesta na zemlji koja su prilično hladna, ali zbog suhog zraka gotovo da ne pada snijeg.
Formiranje tuče
Istražujući pitanje kako nastaju rosa, mraz, kiša i snijeg, nemoguće je ne spomenuti tuču. Za razliku od snijega koji je dovoljan za stvaranje niskih temperatura, tuča nastaje kada je temperatura ispod -15 °C. Budući da temperatura u atmosferi opada s visinom, tuča se stvara na vrhu gustih oblaka gdje se temperature spuštaju do -50°C. Takvi oblacinaziva kumulonimbus. U njihovom donjem dijelu voda je u obliku malih kapljica tekućine, au gornjem dijelu - u obliku ledenih kristala. Ti kristali postupno rastu zbog kapljica vode koje se uzdižu s dna oblaka zbog uzlaznih strujanja zraka. Kada kristal dosegne kritičnu veličinu, pada na tlo. Imajte na umu da svi kristali leda ne dosežu tlo jer se tope dok padaju.
Rosa i mraz
Završimo razmatranje pitanja kako nastaju kiša, snijeg, rosa i mraz, uz fizičko objašnjenje posljednje dvije pojave, odnosno nastajanja rose i mraza..
Obje ove pojave povezane su s dnevnim kolebanjima temperature u atmosferi. Da biste ih razumjeli, trebate znati da topljivost vode u plinovitom obliku u atmosferi ovisi o temperaturi. Što je temperatura zraka viša, to se više vode u obliku pare može otopiti u njemu. Tijekom dana sunce zagrijava zrak i dovodi do isparavanja vode i povećanja vlage u atmosferi. Noću se zrak hladi, topljivost vodene pare u njemu se smanjuje, višak vode se kondenzira u male kapljice koje padaju u obliku rose.
Mraz nastaje na sličan način, samo u tom slučaju ili temperatura zraka padne ispod nule, što dovodi do smrzavanja kapljica vode u atmosferi, ili je površina zemlje dovoljno hladna, a rosa koja je pala na njemu se kristalizira.
