Como se formam a chuva, a neve, o granizo, o orvalho e a geada: a física dos processos

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Como se formam a chuva, a neve, o granizo, o orvalho e a geada: a física dos processos
Como se formam a chuva, a neve, o granizo, o orvalho e a geada: a física dos processos
Anonim

Em meteorologia, a precipitação é a água que cai da atmosfera na forma líquida ou sólida sob a influência da gravidade. Portanto, fenômenos como chuva, neve, granizo são precipitação. Considere a questão de como a chuva, a neve, o granizo, o orvalho e a geada se formam.

O que são nuvens e nuvens?

Antes de discutir como a chuva e outros tipos de precipitação são formados, vamos olhar para objetos naturais como nuvens e nuvens do ponto de vista da física, pois eles desempenham um papel importante no processo de precipitação.

Nuvens e nuvens são uma coleção de pequenas gotículas ou cristais de água que ficam suspensas na atmosfera. Se uma determinada nuvem consiste em cristais ou pequenas gotas de água depende da altura acima da superfície da Terra dessa nuvem e da temperatura. As nuvens são formadas como resultado do fato de massas quentes e úmidas próximas à superfície da água nos mares e oceanos subirem, esfriarem e se condensarem em pequenas gotas. Essas gotas são tão pequenas quevisível a olho nu. Sua combinação forma nuvens e nuvens. Se essas gotas, por uma razão ou outra, começarem a aumentar de tamanho, elas cairão no chão.

Formação de chuva

Chuva pesada
Chuva pesada

Para entender como a chuva é formada, deve-se atentar para o tamanho das gotículas de água suspensas na atmosfera que compõem a nuvem. Quando essas gotas começam a colidir e se conectar umas com as outras, em um certo tamanho crítico, a gravidade as forçará a cair no chão. Ao mesmo tempo, adquirem uma velocidade de 4 a 8 m/s.

Uma gota de chuva tem um tamanho de cerca de 1 mm (de 0,7 mm a 5 mm). Para atingir esse tamanho, as gotículas de nuvem devem aumentar sua massa milhões de vezes. A este respeito, a espessura da nuvem deve ser maior que um determinado tamanho. Algumas nuvens podem atingir uma espessura de 12 km, enquanto podem levar à formação de fortes e prolongados aguaceiros, e em alguns casos até granizo.

A grande espessura das nuvens e nuvens permite que as gotas subam em sua espessura, enquanto se conectam com outras gotas. Como resultado desse processo, são formadas grandes gotas, que caem na forma de chuva. Outro mecanismo que explica como a chuva é formada é o seguinte: subindo na espessura da nuvem, uma pequena gota esfria e cristaliza. Esses cristais caem no chão, quando caem, aquecem e se transformam em água.

Fenômeno de Virgem

Virga é a chuva que cai na atmosfera, mas não atinge a superfície da terra. Esse fenômeno natural pode ser explicadose considerarmos a questão do ponto de vista da física. Como esse tipo de chuva se forma? O fato é que entre uma grande nuvem capaz de formar precipitação e a superfície da Terra, pode haver camadas de massas de ar que serão muito quentes e secas. Neste caso, as gotas de água que caem da espessura das nuvens, ao entrarem nessas massas de ar quente e seco, simplesmente evaporarão novamente e nunca mais atingirão a superfície da terra.

Formação de neve

geometria floco de neve
geometria floco de neve

Vamos continuar analisando a questão de como a chuva, o orvalho e a neve são formados. Agora vamos nos concentrar no processo de formação de precipitação sólida - neve.

A neve é uma forma sólida de água que cai na superfície da terra na forma de flocos de neve. Os flocos de neve se formam quando pequenas gotas de água nas nuvens esfriam a temperaturas abaixo de 0°C e cristalizam. Para que a neve se forme, as temperaturas não são baixas o suficiente, ainda deve haver algum nível de umidade na atmosfera. Há lugares na terra que são bastante frios, mas por causa do ar seco, dificilmente neva.

Formação de granizo

grande granizo
grande granizo

Explorando a questão de como se formam o orvalho, a geada, a chuva e a neve, é impossível não falar do granizo. Ao contrário da neve, que é suficiente para formar baixas temperaturas, o granizo se forma quando a temperatura está abaixo de -15°C. Como a temperatura na atmosfera diminui com a altitude, o granizo se forma no topo das nuvens espessas, onde as temperaturas caem para -50°C. Tais nuvenschamado cumulonimbus. Na parte inferior, a água está na forma de pequenas gotículas líquidas e na parte superior - na forma de cristais de gelo. Esses cristais crescem gradualmente devido às gotículas de água subindo do fundo da nuvem devido às correntes de ar ascendentes. Quando o cristal atinge um tamanho crítico, ele cai no chão. Observe que nem todos os cristais de gelo atingem o solo, pois derretem ao cair.

Orvalho e geada

Orvalho na teia de aranha
Orvalho na teia de aranha

Vamos terminar nossa consideração da questão de como a chuva, a neve, o orvalho e a geada são formados, com uma explicação física dos dois últimos fenômenos, ou seja, a formação do orvalho e da geada.

Esses dois fenômenos estão associados a flutuações diárias de temperatura na atmosfera. Para entendê-los, você deve saber que a solubilidade da água na forma gasosa na atmosfera depende da temperatura. Quanto maior a temperatura do ar, mais água na forma de vapor pode ser dissolvida nele. Durante o dia, o sol aquece o ar e leva à evaporação da água e ao aumento da umidade na atmosfera. À noite, o ar esfria, a solubilidade do vapor de água diminui, o excesso de água se condensa em pequenas gotículas que caem na forma de orvalho.

A geada se forma de maneira semelhante, só que neste caso ou a temperatura do ar cai abaixo de zero, o que leva ao congelamento das gotículas de água na atmosfera, ou a superfície da Terra está fria o suficiente e o orvalho que caiu nele cristaliza.

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