Досега народните вярвания определяха дъждовните капки като сълзообразни. Тази концепция е увековечена в рисунки и изображения в медиите, но като НАСА, тази идея далеч не е правилна.
изследовател на НАСА, Крис кид, обясни, че дъждовните капки изобщо не приличат на сълзи, а формата им прилича повече на тази на a хамбургерски хляб поради промените в налягането, които изпитват, докато падат. Тази характеристика е от решаващо значение за разбирането не само на формата на капките, но и как те влияят на нашия климат.
Фазите на дъждовните капки
Крис Кид установи, че водните капки преминават през три различни фази по време на своето образуване и падане:
- Начална фаза: Капките започват живота си като малки водни балони, в които водните молекули се прилепват една към друга. Тази структура позволява да се поддържа заоблената форма благодарение на повърхностно напрежение от водата.
- Падане и изкривяване: Докато капките се спускат, на въздушно налягане които срещат, докато падат, тласка отдолу, изкривявайки формата им. Това налягане кара горната част на капката да поддържа сферична форма, докато дъното се сплесква, наподобявайки хлебче за хамбургер.
- Преди счупване: Точно преди една капка да се счупи, тя се трансформира във форма, която Кид сравнява с a парашут. Тази промяна във формата се дължи на натрупването на тегло и въздушно съпротивление.
Защо е важно да знаем формата на дъждовните капки?
Въпреки че може да изглежда като тривиално откритие, разбирането на истинската форма на дъждовните капки има значителни последици. Кид подчертава, че тази информация може да се използва за подобряване на съветите за службите за спешна помощ при наводнения, както и за оптимизиране на авиация, особено по време на бури. По този начин метеорологичните модели и динамиката на дъждовните капки могат да допринесат за по-доброто управление на неблагоприятните метеорологични събития. Освен това, за да разберете как изкуствен дъжд влияе върху времето, от решаващо значение е да се знае формата на капките.
Размери и форми на дъждовните капки
Дъждовните капки се предлагат в различни размери и формата им може да варира значително в зависимост от диаметъра им. В случай на капки, които падат като ръмеж, те са малки, с диаметър около 0.1 мм. Този малък размер генерира голяма повърхностна площ в сравнение с неговата маса, което им позволява да бъдат сферични и да падат бавно поради повърхностно напрежение.
Тъй като размерът на капката се увеличава до достигане 2 мм в диаметър повърхността става 400 пъти по-голяма от дъжда, а масата му е 8,000 пъти по-голяма. Това означава, че масата играе по-важна роля при оформянето на неговата форма, която вече няма да бъде сферична. В този случай, въздушни сили създава по-плоска форма в долната част, докато горната част остава по-заоблена.
И накрая, дъждовните капки, които достигат 5 мм в диаметър имат повърхностна площ 2,500 пъти по-голяма от дъжда, но масата им е 125,000 пъти по-висока. Това води до падане на капчици бързо и допълнително сплескване, в крайна сметка приспособяване към форма, която може да наподобява парашут, преди повърхностното напрежение да отпадне и капката да се разпадне на множество по-малки капчици, явление, което е от решаващо значение за воден цикъл в нашата атмосфера.
Механизми на образуване на дъждовни капки
Водният цикъл е сложен процес, който включва няколко механизма за образуване на дъждовни капки. Често се учи, че цикълът започва с изпаряване от водата на моретата и океаните, която след това се кондензира в облаци. Учените обаче са успели да идентифицират повече подробности за това как всъщност се образуват тези капчици.
- Конденз: Дъждовните капки се образуват, когато водната пара се охлади и кондензира върху кондензационните ядра, микроскопични частици присъства в атмосферата. Тези ядра могат да включват прах, полени и морски соли.
- Сблъсък и сливане: След като започнат да се образуват капчици, други малки капчици могат да се сблъскат с тях. Този процес на сблъсък позволява на по-големите капчици да придобият размер за сметка на по-малките, което е основен аспект на образуването на дъжд.
- Теория на Бержерон-Финдайзен: Това е друг механизъм, който се активира в ситуации, в които има ледени кристали в облаците. Тъй като тези ледени капчици се превръщат във вода, те могат да уловят други водни капчици, увеличавайки размера си, преди да паднат на повърхността.
Всеки от тези процеси допринася за количеството и размера на валежите, които изпитваме. Разбирането им е жизненоважно за подобряването прогнози за времето, както и за планиране и реагиране при природни бедствия.
Идеята, че дъждовните капки са подобни на сълзите, е мит, който е развенчан чрез научни изследвания. Капките всъщност са много по-сложни, отколкото често си представяме, и оказват значително влияние върху нашия климат и околна среда. От тяхната форма до тяхното образуване, всеки аспект на дъждовните капки предлага ценна информация за естествените процеси на нашата планета.
