piovere

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December 4, 2022

La pioggia (Ame) è un fenomeno in cui le gocce d'acqua cadono dall'atmosfera ed è un tipo di fenomeno delle precipitazioni e del tempo. Può anche riferirsi alle stesse gocce d'acqua che cadono (gocce di pioggia). Il vapore acqueo contenuto nell'atmosfera è la fonte e le minuscole goccioline d'acqua che vengono raffreddate e condensate formano le nuvole e le gocce d'acqua crescono nelle nuvole e alla fine cadono a causa della gravità. Tuttavia, ce ne sono alcuni che si congelano una volta nel processo di crescita, passano attraverso i cristalli di ghiaccio e si scongelano di nuovo. È la più grande fonte di acqua dolce che costituisce il ciclo dell'acqua sulla terra ed è coinvolta in un'ampia gamma di ecosistemi, nonché nella vita umana attraverso l'agricoltura e la produzione di energia idroelettrica.

Formazione di pioggia

Dal vapore acqueo alle nuvole

L'atmosfera terrestre (aria) contiene vapore acqueo, anche se la quantità varia da luogo a luogo. Questo vapore acqueo viene fornito attraverso la superficie degli oceani e dei laghi, l'evaporazione dal suolo e la traspirazione delle piante. L'umidità relativa è un indicatore familiare della quantità di vapore acqueo nell'aria e di solito è semplicemente chiamata umidità. L'umidità relativa è la quantità massima di vapore acqueo (quantità di vapore acqueo saturo) che può essere contenuta quando l'aria è ad una certa temperatura (temperatura dell'aria) pari al 100% e la quantità effettivamente contenuta è espressa come rapporto con la quantità massima. È. Ad esempio, l'aria con una temperatura di 25 ° C e un'umidità relativa del 50% contiene 11,4 g di vapore acqueo per 1 m3 ( 1000 litri). Quando l'umidità relativa dell'aria aumenta e raggiunge il 100%, si parla di saturazione. L'aria è saturata dal raffreddamento di qualche fattore. Nell'aria satura, il vapore acqueo si condensa formando minuscole goccioline d'acqua. Questa è una nuvola. Si consideri 1 m3 di aria a 25°C e 50% di umidità relativa, come accennato nell'esempio precedente. Quest'aria contiene 11,4 g di vapore acqueo. Quando questa viene raffreddata a 10°C, il contenuto di vapore acqueo saturo a 10°C è di 9,3 g/m3, quindi si può notare che 11,4 --9.3 2,1 g si condensa in goccioline d'acqua. Il processo di raffreddamento e saturazione dell'aria è principalmente il raffreddamento adiabatico. L'espansione adiabatica significa che la pressione dell'aria è più bassa quando sale, quindi quando l'aria viene sollevata e la pressione dell'aria scende, si espande e allo stesso tempo si raffredda. È causato da movimenti su larga scala dell'atmosfera come la convezione atmosferica, le collisioni tra le masse d'aria (fronti) e gli ostacoli fisici come le correnti d'aria che colpiscono le montagne. Altri includono, ad esempio, l'aria calda che tocca la fredda superficie del mare, l'aria che irradia raggi infrarossi nello spazio come radiazione termica (ben noto come raffreddamento radiativo che si verifica durante le soleggiate notti invernali) e durante le piogge. riscaldano mentre evaporano e raffreddano l'aria circostante.

Condensa / pioggia calda

La condensazione delle goccioline d'acqua nell'aria avviene in realtà attraverso nuclei di condensazione. La tensione superficiale agisce sulle gocce d'acqua sferiche, ma più piccole sono le gocce d'acqua, maggiore è la tensione superficiale e la nucleazione più instabile. Secondo un esperimento, in aria molto pulita e priva di polvere, le gocce d'acqua non si formano spontaneamente a meno che l'umidità relativa non superi il 100% (sovrasaturazione) a 0 ° C e raggiunga un ulteriore 430%. Nell'aria invece con nuclei di condensazione come l'atmosfera normale, l'umidità relativa non supera circa il 101% perché la condensazione è assistita dall'azione delle particelle di aerosol. Le principali particelle di aerosol che agiscono come nuclei di coagulazione delle nuvole sono particelle di solfato da 0,1-1 µm derivate da gas di combustione e gas vulcanico, diverse particelle di sale marino da µm derivate da spruzzi marini, particelle derivate dal suolo e aerosol organici e così via. La dimensione delle gocce d'acqua (goccioline di nuvola) quando si forma una nuvola è di circa un raggio di 1-20 µm (0,001-0,02 mm). Al contrario, la dimensione media delle gocce di pioggia è un raggio di 1.000 µm (1 mm). Nelle nuvole, 10 milioni per 1 m3-cento.