Cómo las nubes y la niebla forman conclusiones experimentales
Las nubes que flotan en el cielo están compuestas por muchas pequeñas gotas de agua o cristales de hielo, y algunas están compuestas por pequeñas gotas de agua o cristales de hielo mezclados. A veces también contiene grandes gotas de lluvia, hielo y partículas de nieve. El fondo de la nube no toca el suelo y tiene cierto espesor.
La formación de nubes se produce principalmente por la condensación del vapor de agua.
Como todos sabemos, cuanto más cerca del suelo, mayor es la temperatura y más denso es el aire en la atmósfera a más de diez kilómetros de altura. Cuanto mayor es la altitud, menor es la temperatura y más fino es el aire.
Por otro lado, las superficies del agua de ríos, lagos y mares, así como la humedad del suelo, de los animales y de las plantas, en cualquier momento se evaporan en el aire y se convierten en vapor de agua. Después de que el vapor de agua ingresa a la atmósfera, se convierte en nubes y provoca lluvia, o se condensa en escarcha y rocío, y luego regresa al suelo, se filtra en el suelo o fluye hacia ríos, lagos y mares. Luego se evapora (sublima), se condensa (condensa) y cae. Sigue y sigue y sigue.
Después de que el vapor de agua ingresa a la atmósfera inferior desde la superficie de evaporación, la temperatura aquí es alta y contiene mucho vapor de agua. Si se eleva el aire caliente y húmedo, la temperatura disminuirá gradualmente. Cuando alcance cierta altura, el vapor de agua en el aire alcanzará la saturación. Si el aire continúa subiendo, habrá exceso de vapor de agua. Si la temperatura es superior a 0°C, el exceso de vapor de agua se condensará en pequeñas gotas de agua; si la temperatura es inferior a 0°C, el exceso de vapor de agua se condensará en pequeños cristales de hielo. Cuando estas pequeñas gotas de agua y pequeños cristales de hielo aumentan gradualmente y alcanzan un nivel reconocible por el ojo humano, se convierten en nubes.
La gente suele ver que el cielo a veces es azul y sin nubes, a veces nubes blancas y, a veces, densamente cubierto de nubes oscuras. ¿Por qué a veces hay nubes en el cielo y otras no? ¿Cómo se forman las nubes? ¿De qué está hecho?
Las nubes que flotan en el cielo están compuestas por muchas pequeñas gotas de agua o cristales de hielo, y algunas están compuestas por pequeñas gotas de agua o cristales de hielo mezclados. A veces también contiene grandes gotas de lluvia, hielo y partículas de nieve. El fondo de la nube no toca el suelo y tiene cierto espesor.
La formación de nubes se produce principalmente por la condensación del vapor de agua.
Como todos sabemos, cuanto más cerca del suelo, mayor es la temperatura y más denso es el aire en la atmósfera a más de diez kilómetros de altura. Cuanto mayor es la altitud, menor es la temperatura y más fino es el aire.
Por otro lado, las superficies del agua de ríos, lagos y mares, así como la humedad del suelo, de los animales y de las plantas, en cualquier momento se evaporan en el aire y se convierten en vapor de agua. Después de que el vapor de agua ingresa a la atmósfera, se convierte en nubes y provoca lluvia, o se condensa en escarcha y rocío, y luego regresa al suelo, se filtra en el suelo o fluye hacia ríos, lagos y mares. Luego se evapora (sublima), se condensa (condensa) y cae. Sigue y sigue y sigue.
Después de que el vapor de agua ingresa a la atmósfera inferior desde la superficie de evaporación, la temperatura aquí es alta y contiene mucho vapor de agua. Si se eleva el aire caliente y húmedo, la temperatura disminuirá gradualmente. Cuando alcance cierta altura, el vapor de agua en el aire alcanzará la saturación. Si el aire continúa subiendo, habrá exceso de vapor de agua. Si la temperatura es superior a 0°C, el exceso de vapor de agua se condensará en pequeñas gotas de agua; si la temperatura es inferior a 0°C, el exceso de vapor de agua se condensará en pequeños cristales de hielo. Cuando estas pequeñas gotas de agua y pequeños cristales de hielo aumentan gradualmente y alcanzan un nivel reconocible por el ojo humano, se convierten en nubes.
La niebla y las nubes son condensados de vapor de agua compuestos por pequeñas gotas de agua o cristales de hielo que flotan en el aire, pero la niebla se genera en la capa cercana a la superficie de la atmósfera, mientras que las nubes se generan en las capas más altas de la atmósfera. atmósfera. Dado que la niebla es la condensación del vapor de agua, es necesario encontrar su causa a partir de las condiciones que provocan la condensación del vapor de agua. Hay dos razones para la saturación de vapor de agua en la atmósfera: una es que la evaporación aumenta el vapor de agua en la atmósfera; la otra es el enfriamiento del aire mismo; El enfriamiento es más importante para la niebla. Cuando hay núcleos de condensación en el aire, si el vapor de agua continúa aumentando o derritiéndose, se producirá condensación en el aire saturado. La niebla se forma cuando las gotas de agua condensada reducen la visibilidad horizontal a menos de 1 km.
Además, la velocidad excesiva del viento y las fuertes perturbaciones no favorecen la formación de niebla.
Por tanto, en zonas propicias para el enfriamiento de la capa inferior de aire, si hay suficiente vapor de agua, el viento es suave, la estratificación atmosférica es estable y hay una gran cantidad de núcleos de condensación. , es más probable que se produzca niebla. En general, hay más posibilidades de que se forme niebla en zonas industriales y centros urbanos porque allí hay abundantes núcleos de condensación.
A primera hora de la mañana en la estación fría, las briznas de hierba y los terrones de tierra suelen estar cubiertos por una capa de cristales de escarcha. Brillan con el sol naciente y se derriten a medida que sale. La gente suele llamar a este fenómeno "glaseado". Si miramos el calendario, todos los años terminan en octubre y siempre existe el término solar de la "primera helada". Hemos visto nieve y lluvia, pero nadie ha visto escarcha. De hecho, la escarcha no cae del cielo, sino que se forma en el aire cerca del suelo.
La escarcha es una especie de cristal de hielo blanco que se forma principalmente por la noche. En casos raros, también puede comenzar a formarse justo antes del atardecer, cuando el sol está inclinado. Normalmente, la escarcha se derrite rápidamente después del amanecer. Pero cuando hace frío o está en un lugar con sombra, las heladas pueden durar todo el día.
Las heladas por sí solas no son dañinas ni perjudiciales para las plantas. Lo que la gente suele llamar "daños por congelación" es en realidad el "daño por congelación" cuando se forma escarcha.
La formación de escarcha no sólo está relacionada con las condiciones climáticas del momento, sino también con la naturaleza de los objetos adheridos. Cuando la temperatura de la superficie de un objeto es muy baja pero la temperatura del aire cerca de la superficie es relativamente alta, existe una diferencia de temperatura entre el aire y la superficie del objeto.
Si la diferencia de temperatura entre la superficie del objeto y el aire se debe principalmente al enfriamiento radiativo de la superficie del objeto, cuando el aire más cálido entra en contacto con la superficie del objeto, el aire se enfriará y cuando el vapor de agua esté sobresaturado, el exceso de vapor de agua. precipitará. Si la temperatura es inferior a 0°C, el exceso de vapor de agua se condensa formando cristales de hielo en la superficie del objeto, lo que se convierte en escarcha. Por lo tanto, la escarcha siempre se forma en condiciones climáticas propicias para el enfriamiento radiativo de la superficie.
Además, las nubes dificultan el enfriamiento radiativo de los objetos terrestres durante la noche y las nubes en el cielo no favorecen la formación de escarcha. Por lo tanto, las heladas se producen principalmente en noches despejadas, cuando la radiación terrestre se enfría considerablemente.
Además, el viento también influye en la formación de escarcha. Cuando hay brisa, el aire fluye lentamente a través de la superficie del objeto sobreenfriado, suministrando continuamente vapor de agua, lo que favorece la formación de escarcha. Pero cuando el viento es fuerte, debido a que el aire fluye rápidamente, el tiempo que toca la superficie fría es demasiado corto. Al mismo tiempo, cuando el viento es fuerte, el aire de las capas superior e inferior se mezcla fácilmente entre sí, lo que no favorece el enfriamiento y también dificulta la formación de escarcha. En términos generales, cuando la velocidad del viento alcanza el nivel 3 o superior, es menos probable que se forme escarcha.
Por ello, las heladas suelen formarse en la estación fría en noches soleadas, ventosas o tranquilas.
La formación de escarcha no sólo está relacionada con las condiciones climáticas antes mencionadas, sino también con las propiedades de los objetos terrestres. La escarcha se forma en la superficie de los objetos que se enfrían por radiación, por lo que cuanto más fácil es para la superficie irradiar calor y cuanto más rápido se enfría, más fácil es que se forme escarcha sobre ella. Objetos similares, en las mismas condiciones, tienen la misma cantidad de calor si tienen la misma masa. Si al mismo tiempo irradian y disipan calor por la noche, los objetos con una gran superficie disipan más calor y se enfrían más rápido, lo que facilita la formación de escarcha sobre ellos. Es decir, si la superficie de un objeto es grande en relación con su masa, se puede formar escarcha fácilmente sobre él. Las hojas de hierba son muy ligeras, pero tienen una gran superficie y son propensas a que se forme escarcha en ellas. Además, la superficie rugosa de un objeto es más propicia para la disipación de calor y la disipación de calor que una superficie lisa, por lo que es más probable que las superficies rugosas, como los terrones de tierra, se congelen.
Hay dos formas de que la escarcha desaparezca: una es sublimarse en vapor de agua, y la otra es fundirse en agua. El más común es que se derrita y desaparezca después del amanecer debido al aumento de las temperaturas. El agua helada es buena para los cultivos.
Ya sabemos que las nubes están compuestas por muchas pequeñas gotas de agua y pequeños cristales de hielo, y que de ellos también se componen las gotas de lluvia y los copos de nieve. Entonces, ¿cómo crecen las pequeñas gotas de agua y los pequeños cristales de hielo en las nubes?
En las nubes de agua, todas las gotas de agua son pequeñas gotas de agua. Principalmente aumentan al continuar condensándose y chocando entre sí. Por lo tanto, en las nubes de agua, para que las gotas de las nubes crezcan hasta el tamaño de gotas de lluvia, en primer lugar, las nubes deben ser espesas, densas y ricas en agua, para que puedan continuar condensándose y creciendo; Habrá un fuerte movimiento vertical en las nubes de agua, por lo que pueden aumentar las posibilidades de múltiples colisiones y fusiones. En las nubes de agua más delgadas y estables, las gotas de las nubes no tienen suficientes posibilidades de condensarse y crecer juntas, lo que resulta en cielos nublados con pocas posibilidades de lluvia.
En diferentes nubes, la distribución del tamaño de las gotas de las nubes es diferente. La razón del tamaño desigual de las gotas de las nubes es el transporte de vapor de agua en el aire circundante y la evaporación de las gotas de las nubes. Los factores que hacen que las gotas de las nubes crezcan son el proceso de condensación y el proceso de colisión y fusión. En el caso de solo condensación, el tamaño de las gotas de las nubes es uniforme, pero debido a la reposición de vapor de agua, algunas gotas de las nubes crecen y el resultado de la fusión es que las gotas de las nubes más grandes continúan creciendo y se convierten en gotas de lluvia. Las gotas de lluvia caen bajo la influencia de la gravedad. Cuando hay una corriente ascendente, las gotas de lluvia experimentarán una fuerza hacia arriba, lo que las hará caer más lentamente y es posible que algunas pequeñas gotas de lluvia se levanten. Sólo cuando las gotas de lluvia aumentan hasta un cierto nivel pueden caer al suelo y formar lluvia.