2009.03.17 - |
Végre megint egy tudományos téma, amibe
egy kis fizikát is fűzhetünk szélesítve a tudásotokat, és végre
kihasználhatom a repülős édesapáról kivédhetetlenül rám ragadt felhős
információkat. Szóval először is: mi is az eső? Persze csapadék, ami a
felhőből esik, és ami ellen ernyővel, esőkabáttal védekezünk, és persze
sikkes gumicsizmákkal... De hogy képződnek az esőfelhők, és egyáltalán
a felhők, és mikor van az a pont, hogy elkezd esni? Milyen felhőfajták
vannak? Miért? Körülbelül ezekre a kérdésekre próbáljuk keresni a
választ a következőkben.
Miért jó az eső? Az eső a
Földön található víz körforgásának része. Az összes, a Föld felszínén
található víz - folyó, patak, csermely, tó, tenger, óceán - párolog, az
így elpárolgott víz pedig eső formájában hull vissza a földre.
Érdekes, hogy több csapadék potyog le az égből, mint amennyi elpárolog, de az
egyensúly megtartásában fontos szerepe van a talajnak és a növényeknek.
Tudományosan és hivatalosan megfogalmazva az eső olyan csapadékforma, amely folyékony halmazállapotban érkezik a földre. Bizonyítottan nem minden eső éri el a föld felszínét, mert miközben átesik a száraz levegőtömegen, elpárolog mielőtt még leérne - ám ez a jelenség inkább csak a meleg, száraz sivatagos területekre jellemző.
A galériában olvashatjátok az egyes képeken látható felhők nevét, de meg kell említeni, hogy a felhők meghatározása nagyon nehéz, mert általában átmenetet képeznek az egyes fajták között, nem nagyon tartják a papírformát!
A
felhő akkor kezd el létrejönni, mikor a levegő vízgőztartalma eléri azt
a határt - pontosan 0,2 százalékkal meghaladja a száz százalékot -,
amikor elindul a kondenzáció, azaz a pára lecsapódása. A kondenzáció során a vízrészecskék az
úgynevezett kondenzációs magokra ülnek ki. A kondenzációs magok a
levegőben lévő részecskék, por, kosz és egyéb szennyeződések, amelyek
átmérője 0,1–1,0 mikromilliméter között van. A kondenzációs magoknak
iszonyatosan nagy szerepük van az esőképződésben, mert ha nem lennének
a levegőben, akkor csak négy vagy ötszörös túltelítettségnél jönne
létre az eső. De szerencsére bőven vannak ilyen magvak a
levegőben, körülbelül ötszáz - ezer darab köbcentiméterenként. Az
óceánok felett kevesebb a kondenzációs mag, ez okozza azt, hogy ott
kevesebb, ám nagyobb méretű esőcseppek képződnek, mint a szárazföld
felett, ahol inkább a sok kicsi csepp a jellemző.
Egy másik
érdekesség, hogy általában, ahogy felfelé haladunk, csökken a
hőmérséklet, de a felhők belsejében kisebb a hőmérséklet csökkenés,
mert a kondenzációs folyamat exoterm reakció, azaz hőfejlődéssel jár. A
kondenzáció folyamatosan megy végbe, és egyszer csak eléri azt a
pontot, amikor a felhajtó erő kisebb lesz, mint a Föld tömegvonzása, így a kondenzációs magra kiült víz lehull a földre. Érdekes, hogy
az esőcseppek, nem a hétköznapokban elterjedt csepp - felfelé szűkülő -
formát veszik fel: a kicsik tökéletes gömb alakúak, míg a
nagyobbak az aljukon laposak.
Ha már az esőt így
kiveséztük, a felhőket sem hagyhatjuk ki, hiszen szorosan kapcsolódik a
csapadékképződéshez, és nem utolsó sorban néha lenyűgöző és szinte
felfoghatatlanul giccses látványt nyújtanak az égen.
Tudományosan
a felhő a vízcseppek és/vagy jégkristályok halmaza, és ha a föld
közelében helyezkedik el, ködnek nevezzük. De másképp, sokkal
tudományosabban mondhatjuk azt is, hogy a felhők, azon diszperz rendszerek,
amelyek a fény útjában látható akadályként jelennek meg. A felhők
képződéséhez nemcsak párolgásra és kondenzációs magokra van szükség,
hanem feláramlásra is. A feláramlás négyféleképpen jöhet létre: talán a
leggyakoribb, amikor a talaj melegszik fel, és ez szolgáltatja az
energiát. Más eset, amikor a domborzat emelkedik, és így felfele ívelő
irányváltoztatásra készteti az adott áramlást. Aztán ott vannak az
időjárási frontok és a konvergencia is, amikor a felszíni légtömegek
áramolnak össze, és ezek okoznak emelkedést.
Nem is hinnénk, hogy a
felhőknek hányféle tulajdonságuk van, osztályozzák őket méretük,
alakjuk, szerkezetük, textúrájuk, fényhatásuk, színük, és magasságuk
szerint is. Magasság szerint vannak a magas szintű felhők, amelyek öt
és tizenhárom kilométer magasan vannak, ezeket főleg kristályok és
vízcseppek alkotják vegyesen, vannak a közepes szintű felhők, valamit
vannak az alacsony szintű felhők, amelyek a talajtól maximum két
kilométerre találhatóak, és főleg vízcseppek alkotják. Alak szerint
vannak réteges, gomolyos és függőleges felépítésű felhők.
A
felhők osztályozását egyébként még 1803-ban egy angol kémikus, Luke
Howard készítette el. Luke Howard négy alaptípust különböztetett meg, a
cirrust, ami hajtincset jelent, a stratust, amely réteget takar, a
cumulust, amelynek jelentése rakás valamint a numbust, ami esőt
jelent. A felhőket pontosan a Nemzetközi Felhőatlaszból határozhatjuk
meg, mert ilyen is van a világon. Az aranyos kis bárányfelhő neve
például cirrocumulus.