Strona głównaPytania → Slabilność chmur

Slabilność chmur

Pytanie

Pyta Magda

Jeśli w przyrodzie koncentracje cząstek dążą do wyrównania się między układami i zgęszczenia i rozrzedzania atmosfery możemy traktować jako fluktuacje to dlaczego chmury nie zmieniają swojego kształtu przed rozsądnie długi czas?

Odpowiedź

Odpowiada Prof. Szymon Malinowski

Nie do końca rozumiem pytanie, spróbuję odpowiedzieć nie dając gwarancji że poprawnie odgadłem „co pytający miał na myśli”. Chmura nie jest obszarem w którym zagęszczone są cząstki powietrza, ale obszarem, w którym wystąpiły (z różnych powodów) takie warunki termodynamiczne, że doszło do kondensacji pary wodnej na tzw. jądrach kondensacji – malutkich cząstkach aerozolu. Innymi słowy para wodna – przezroczysty gaz obecny w powietrzu – zamieniła sie w malutkie kropelki wody z „jądrem kondensacji” w środku. Powstałe tak kropelki (typowy promień to 10 mikrometrów), utrzymują się w powietrzu bardzo długo (podobnie jak cząstki aerozolu które są znacznie mniejsze), gdyż ich prędkość opadania jest bardzo mała – milimetry, najwyżej centymetr na sekundę. Prędkość ta wynika z warunku równowagi siły ciężkości i siły oporu powietrza. Bardzo wiele przepływów w atmosferze ma prędkości znacznie większe, z tego punktu widzenia prędkość opadania kropelek chmurowych jest bliska zera. Kształt chmury zależy od tych większych prądów atmosferycznych, od tego kiedy w nich wystąpią warunki termodynamiczne w których dochodzi do kondensacji pary wodnej.

Jako ciekawostkę podam, ze są chmury które znajdują się w jednym miejscu i nie zmieniają kształtu mimo że przez cały czas przepływa przez nie powietrze. Dotyczy to np. chmur nad górami: wiatr wieje, wzniesienia kierują strumień powietrza w górę, we wznoszącym się powietrzu dochodzi do kondensacji. Za wzniesieniem powietrze opada, kropelki parują, chmura znika. Powietrze cały czas przepływa przez chmurę, która tkwi w jednym miejscu nad wzniesieniem! Z innymi chmurami bywa inaczej. Badaniem chmur zajmuje się fizyka chmur i opadów, można o niej poczytać (niestety po angielsku) w Wikipedii:

http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_physics

Wprowadzenie w wyszukiwarkę Google hasła „fizyka chmur” albo „cloud physics” pomoże znaleźć więcej materiałów na ten temat.