Wie Regen, Schnee, Hagel, Tau und Reif entstehen: Die Physik der Prozesse

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Wie Regen, Schnee, Hagel, Tau und Reif entstehen: Die Physik der Prozesse
Wie Regen, Schnee, Hagel, Tau und Reif entstehen: Die Physik der Prozesse
Anonim

In der Meteorologie ist Niederschlag Wasser, das unter dem Einfluss der Schwerkraft in flüssiger oder fester Form aus der Atmosphäre auf die Erdoberfläche fällt. Daher sind Phänomene wie Regen, Schnee, Hagel Niederschlag. Betrachten Sie die Frage, wie sich Regen, Schnee, Hagel, Tau und Reif bilden.

Was sind Wolken und Wolken?

Bevor wir diskutieren, wie Regen und andere Arten von Niederschlag entstehen, wollen wir uns aus physikalischer Sicht natürliche Objekte wie Wolken und Wolken ansehen, da sie eine wichtige Rolle im Niederschlagsprozess spielen.

Wolken und Wolken sind eine Ansammlung kleiner Wassertröpfchen oder -kristalle, die in der Atmosphäre schweben. Ob eine bestimmte Wolke aus Kristallen oder kleinen Wassertröpfchen besteht, hängt von der Höhe dieser Wolke über der Erdoberfläche und der Temperatur ab. Wolken entstehen dadurch, dass warme und feuchte Massen nahe der Wasseroberfläche in den Meeren und Ozeanen aufsteigen, abkühlen und zu kleinen Tropfen kondensieren. Diese Tropfen sind so klein, dassmit bloßem Auge sichtbar. Ihre Kombination bildet Wolken und Wolken. Wenn diese Tropfen aus dem einen oder anderen Grund größer werden, fallen sie zu Boden.

Regenbildung

Starker Regen
Starker Regen

Um zu verstehen, wie Regen entsteht, solltest du auf die Größe der Wassertröpfchen achten, die in der Atmosphäre schweben und die Wolke bilden. Wenn diese Tropfen zu kollidieren beginnen und sich miteinander verbinden, werden sie bei einer bestimmten kritischen Größe durch die Schwerkraft gezwungen, auf den Boden zu fallen. Dabei erreichen sie eine Geschwindigkeit von 4 bis 8 m/s.

Ein Regentropfen hat eine Größe von etwa 1 mm (von 0,7 mm bis 5 mm). Um diese Größe zu erreichen, müssen die Wolkentröpfchen ihre Masse millionenfach vergrößern. Dabei muss die Dicke der Wolke größer als eine bestimmte Größe sein. Einige Wolken können eine Dicke von 12 km erreichen, während sie zur Bildung von starken und anh altenden Regengüssen und in einigen Fällen sogar zu Hagel führen können.

Die große Dicke von Wolken und Wolken lässt Tröpfchen in ihrer Dicke aufsteigen, während sie sich mit anderen Tröpfchen verbinden. Als Ergebnis dieses Prozesses entstehen große Tropfen, die in Form von Regen fallen. Ein weiterer Mechanismus, der erklärt, wie Regen entsteht, ist folgender: In der Dicke der Wolke aufsteigend, kühlt ein kleines Tröpfchen ab und kristallisiert. Diese Kristalle fallen zu Boden, wenn sie fallen, erhitzen sie sich und verwandeln sich in Wasser.

Phänomen der Jungfrau

Virga ist Regen, der in die Atmosphäre fällt, aber nicht die Erdoberfläche erreicht. Dieses Naturphänomen lässt sich erklärenwenn wir das Thema aus physikalischer Sicht betrachten. Wie entsteht so ein Regen? Tatsache ist, dass sich zwischen einer großen Wolke, die Niederschlag bilden kann, und der Erdoberfläche Schichten von Luftmassen befinden können, die sehr heiß und trocken sein werden. In diesem Fall werden Wassertropfen, die aus der Dicke der Wolken fallen, wenn sie in diese heißen und trockenen Luftmassen eindringen, einfach wieder verdunsten und niemals die Erdoberfläche erreichen.

Schneeformation

Schneeflocken-Geometrie
Schneeflocken-Geometrie

Lassen Sie uns weiter die Frage analysieren, wie Regen, Tau und Schnee entstehen. Konzentrieren wir uns nun auf den Prozess der Bildung von festem Niederschlag - Schnee.

Schnee ist eine feste Form von Wasser, das in Form von Schneeflocken auf die Erdoberfläche fällt. Schneeflocken entstehen, wenn kleine Wassertröpfchen in Wolken auf Temperaturen unter 0°C abkühlen und kristallisieren. Damit sich Schnee bilden kann, sind die Temperaturen nicht niedrig genug, es muss noch eine gewisse Luftfeuchtigkeit in der Atmosphäre vorhanden sein. Es gibt Orte auf der Erde, an denen es ziemlich k alt ist, aber wegen der trockenen Luft schneit es kaum.

Hagelbildung

großer Hagel
großer Hagel

Bei der Frage, wie Tau, Reif, Regen und Schnee entstehen, kommt der Hagel nicht zu kurz. Im Gegensatz zu Schnee, der ausreicht, um niedrige Temperaturen zu bilden, entsteht Hagel, wenn die Temperatur unter -15 °C liegt. Da die Temperatur in der Atmosphäre mit der Höhe abnimmt, bildet sich Hagel an der Spitze dicker Wolken, wo die Temperaturen auf -50 °C fallen. Solche WolkenCumulonimbus genannt. In ihrem unteren Teil befindet sich Wasser in Form kleiner Flüssigkeitströpfchen und im oberen Teil in Form von Eiskristallen. Diese Kristalle wachsen allmählich aufgrund von Wassertröpfchen, die aufgrund aufsteigender Luftströmungen vom Boden der Wolke aufsteigen. Wenn der Kristall eine kritische Größe erreicht, fällt er zu Boden. Beachten Sie, dass nicht alle Eiskristalle den Boden erreichen, da sie beim Fallen schmelzen.

Tau und Reif

Tau auf dem Spinnennetz
Tau auf dem Spinnennetz

Beenden wir unsere Betrachtung der Frage, wie Regen, Schnee, Tau und Reif entstehen, mit einer physikalischen Erklärung der letzten beiden Phänomene, also der Bildung von Tau und Reif.

Diese beiden Phänomene sind mit täglichen Temperaturschwankungen in der Atmosphäre verbunden. Um sie zu verstehen, sollte man wissen, dass die Löslichkeit von Wasser in gasförmiger Form in der Atmosphäre von der Temperatur abhängt. Je höher die Lufttemperatur, desto mehr Wasser in Form von Dampf kann darin gelöst werden. Tagsüber erwärmt die Sonne die Luft und führt zur Verdunstung von Wasser und einer Erhöhung der Luftfeuchtigkeit in der Atmosphäre. Nachts kühlt die Luft ab, die Löslichkeit von Wasserdampf nimmt ab, überschüssiges Wasser kondensiert zu kleinen Tröpfchen, die in Form von Tau fallen.

Frost bildet sich auf ähnliche Weise, nur dass in diesem Fall entweder die Lufttemperatur unter Null sinkt, was zum Einfrieren von Wassertropfen in der Atmosphäre führt, oder die Erdoberfläche k alt genug ist und der Tau gefallen ist darauf kristallisiert.

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