Cómo se forman la lluvia, la nieve, el granizo, el rocío y la escarcha: la física de los procesos

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Cómo se forman la lluvia, la nieve, el granizo, el rocío y la escarcha: la física de los procesos
Cómo se forman la lluvia, la nieve, el granizo, el rocío y la escarcha: la física de los procesos
Anonim

En meteorología, la precipitación es agua que cae a la superficie terrestre desde la atmósfera en forma líquida o sólida bajo la influencia de la gravedad. Por lo tanto, fenómenos como la lluvia, la nieve, el granizo son precipitaciones. Considere la cuestión de cómo se forman la lluvia, la nieve, el granizo, el rocío y la escarcha.

¿Qué son las nubes y las nubes?

Antes de discutir cómo se forman la lluvia y otros tipos de precipitación, veamos los objetos naturales como las nubes y las nubes desde el punto de vista de la física, ya que juegan un papel importante en el proceso de precipitación.

Las nubes y las nubes son una colección de pequeñas gotas o cristales de agua que se encuentran suspendidas en la atmósfera. Que una nube determinada esté formada por cristales o por pequeñas gotas de agua depende de la altura sobre la superficie terrestre de esta nube y de la temperatura. Las nubes se forman como resultado del hecho de que las masas cálidas y húmedas cerca de la superficie del agua en los mares y océanos ascienden, se enfrían y se condensan en pequeñas gotas. Estas gotas son tan pequeñas quevisible a simple vista. Su combinación forma nubes y nubes. Si estas gotas, por una razón u otra, comienzan a aumentar de tamaño, caerán al suelo.

Formación de lluvia

Lluvia Pesada
Lluvia Pesada

Para entender cómo se forma la lluvia, debes prestar atención al tamaño de las gotas de agua suspendidas en la atmósfera que forman la nube. Cuando estas gotas comienzan a chocar y conectarse entre sí, entonces, a un cierto tamaño crítico, la gravedad las obligará a caer al suelo. Al mismo tiempo, adquieren una velocidad de 4 a 8 m/s.

Una gota de lluvia tiene un tamaño de aproximadamente 1 mm (de 0,7 mm a 5 mm). Para alcanzar este tamaño, las gotas de las nubes deben aumentar su masa millones de veces. En este sentido, el espesor de la nube debe ser superior a un determinado tamaño. Algunas nubes pueden alcanzar un espesor de 12 km, mientras que pueden dar lugar a la formación de aguaceros potentes y prolongados, y en algunos casos incluso granizo.

El gran espesor de las nubes y las nubes permite que las gotas se eleven en su espesor, mientras se conectan con otras gotas. Como resultado de este proceso se forman grandes gotas que caen en forma de lluvia. Otro mecanismo que explica cómo se forma la lluvia es el siguiente: ascendiendo en el espesor de la nube, una pequeña gota se enfría y cristaliza. Estos cristales caen al suelo, al caer se calientan y se convierten en agua.

Fenómeno de Virga

Virga es lluvia que cae en la atmósfera, pero no llega a la superficie de la tierra. Este fenómeno natural puede explicarsesi consideramos el tema desde el punto de vista de la física. ¿Cómo se forma este tipo de lluvia? El caso es que entre una gran nube capaz de formar precipitaciones y la superficie terrestre, pueden existir capas de masas de aire que serán muy calientes y secas. En este caso, las gotas de agua que caen del espesor de las nubes, al entrar en estas masas de aire caliente y seco, simplemente se evaporarán nuevamente y nunca llegarán a la superficie de la tierra.

Formación de nieve

geometría del copo de nieve
geometría del copo de nieve

Sigamos analizando la cuestión de cómo se forman la lluvia, el rocío y la nieve. Ahora concentrémonos en el proceso de formación de precipitación sólida - nieve.

La nieve es una forma sólida de agua que cae a la superficie de la tierra en forma de copos de nieve. Los copos de nieve se forman cuando pequeñas gotas de agua en las nubes se enfrían a temperaturas inferiores a 0°C y se cristalizan. Para que se forme la nieve, las temperaturas no son lo suficientemente bajas, todavía debe haber algún nivel de humedad en la atmósfera. Hay lugares en la tierra que son bastante fríos, pero debido al aire seco, apenas nieva.

Formación de granizo

Granizo grande
Granizo grande

Explorando la cuestión de cómo se forman el rocío, la escarcha, la lluvia y la nieve, es imposible no mencionar el granizo. A diferencia de la nieve, que es suficiente para formar bajas temperaturas, el granizo se forma cuando la temperatura es inferior a -15 °C. Dado que la temperatura en la atmósfera disminuye con la altitud, el granizo se forma en la parte superior de las nubes espesas donde las temperaturas descienden a -50°C. Tales nubesllamado cumulonimbus. En su parte inferior, el agua se encuentra en forma de pequeñas gotas de líquido y en la parte superior, en forma de cristales de hielo. Estos cristales crecen gradualmente debido a las gotas de agua que se elevan desde el fondo de la nube debido a las corrientes de aire ascendentes. Cuando el cristal alcanza un tamaño crítico, cae al suelo. Tenga en cuenta que no todos los cristales de hielo llegan al suelo, ya que se derriten al caer.

Rocío y escarcha

Rocío en la telaraña
Rocío en la telaraña

Terminemos nuestra consideración de la cuestión de cómo se forman la lluvia, la nieve, el rocío y la escarcha, con una explicación física de los dos últimos fenómenos, es decir, la formación del rocío y la escarcha.

Ambos fenómenos están asociados con las fluctuaciones diarias de temperatura en la atmósfera. Para entenderlos, debes saber que la solubilidad del agua en forma gaseosa en la atmósfera depende de la temperatura. Cuanto mayor sea la temperatura del aire, más agua en forma de vapor se puede disolver en él. Durante el día, el sol calienta el aire y provoca la evaporación del agua y un aumento de la humedad en la atmósfera. Por la noche, el aire se enfría, la solubilidad del vapor de agua en él disminuye, el exceso de agua se condensa en pequeñas gotas que caen en forma de rocío.

La escarcha se forma de manera similar, solo que en este caso la temperatura del aire cae por debajo de cero, lo que conduce a la congelación de las gotas de agua en la atmósfera, o la superficie de la tierra está lo suficientemente fría y el rocío que ha caído sobre ella cristaliza.

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