Do sada je popularno vjerovanje definiralo kapi kiše kao suze. Ova koncepcija je ovjekovječena u crtežima i predstavama u medijima, ali, kao NASA, ova ideja je daleko od tačne.
NASA istraživač, Chris kidd, objasnio je da kapi kiše uopće nisu poput suza, već su po obliku više poput a hamburger hljeb zbog varijacija pritiska koje doživljavaju dok padaju. Ova karakterizacija je ključna za razumijevanje ne samo oblika kapljica, već i kako one utječu na našu klimu.
Faze kišnih kapi
Chris Kidd je identifikovao da kapljice vode prolaze kroz tri različite faze tokom svog formiranja i pada:
- Početna faza: Kapljice započinju život kao sićušni vodeni baloni, u kojima se molekule vode lijepe jedna za drugu. Ova struktura omogućava održavanje zaobljenog oblika zbog površinski napon vode.
- Pad i izobličenje: Kako se kapi spuštaju, zračni pritisak na koje nailaze dok padaju gura se odozdo, iskrivljujući njihov oblik. Ovaj pritisak uzrokuje da vrh kapi zadrži sferni oblik, dok se dno spljošti, nalik na lepinju za hamburger.
- Prije razbijanja: Neposredno prije nego što se kap slomi, ona se pretvara u oblik koji je Kidd uporedio sa a padobran. Ova promjena oblika nastaje zbog nakupljanja težine i otpora zraka.
Zašto je važno znati oblik kišnih kapi?
Iako može izgledati kao trivijalno otkriće, razumijevanje pravog oblika kišnih kapi ima značajne implikacije. Kidd ističe da se ove informacije mogu koristiti za poboljšanje savjeta hitnim službama u situacijama poplava, kao i za optimizaciju avijacija, posebno tokom nevremena. Na ovaj način, vremenski obrasci i dinamika kišnih kapi mogu doprinijeti boljem upravljanju nepovoljnim vremenskim pojavama. Osim toga, da biste razumjeli kako vještačka kiša utiče na vremenske prilike, ključno je znati oblik kapi.
Veličine i oblici kišnih kapi
Kapi kiše dolaze u različitim veličinama, a njihov oblik može značajno varirati ovisno o njihovom promjeru. U slučaju kapi koje padaju kao kiša, one su male, prečnika oko 0.1 mm. Ova mala dimenzija stvara veliku površinu u poređenju sa svojom masom, omogućavajući im da budu sferni i polako padaju zbog površinski napon.
Kako se veličina kapljice povećava do dostizanja 2 mm u prečniku, površina postaje 400 puta veća od kiše, a njena masa 8,000 puta veća. To znači da masa igra važniju ulogu u oblikovanju njenog oblika, koji više neće biti sferičan. U ovom slučaju, Zračne snage stvara ravniji oblik pri dnu dok gornji ostaje zaobljeniji.
Konačno, kapi kiše koje dopiru 5 mm u prečniku imaju površinu 2,500 puta veću od kiše, ali njihova masa je 125,000 puta veće. To dovodi do toga da kapljice brzo padaju i dalje se spljoštavaju, na kraju se prilagođavajući obliku koji može nalikovati padobranu, prije nego što površinska napetost prestane i kapljica se razbije na više manjih kapljica, što je fenomen koji je ključan za ciklus vode u našoj atmosferi.
Mehanizmi formiranja kišnih kapi
Kruženje vode je složen proces koji uključuje nekoliko mehanizama za formiranje kišnih kapi. Često se uči da ciklus počinje sa isparavanje iz vode mora i okeana, koja se zatim kondenzuje u oblake. Međutim, naučnici su uspjeli identificirati više detalja o tome kako se ove kapljice zapravo formiraju.
- Kondenzacija: Kapi kiše nastaju kada se vodena para ohladi i kondenzira na kondenzacijskim jezgrama, mikroskopske čestice prisutna u atmosferi. Ova jezgra mogu uključivati prašinu, polen i morske soli.
- Sudar i spajanje: Kada se kapljice počnu formirati, druge male kapljice mogu se sudarati s njima. Ovaj proces sudara omogućava većim kapljicama da dobiju veličinu na račun manjih, što je bitan aspekt formiranja kiše.
- Bergeron-Findeisen teorija: Ovo je još jedan mehanizam koji se aktivira u situacijama kada postoje kristali leda u oblacima. Kako se ove kapljice leda pretvaraju u vodu, one mogu uhvatiti druge kapljice vode, povećavajući njihovu veličinu prije nego što padnu na površinu.
Svaki od ovih procesa doprinosi količini i veličini padavina koje doživljavamo. Njihovo razumijevanje je od vitalnog značaja za poboljšanje vremenske prognoze, kao i za planiranje i reagovanje na prirodne katastrofe.
Ideja da su kapi kiše slične suzama je mit koji je razotkriven kroz naučna istraživanja. Kapljice su zapravo mnogo složenije nego što često zamišljamo i imaju značajan utjecaj na našu klimu i okoliš. Od njihovog oblika do njihovog formiranja, svaki aspekt kišnih kapi nudi vrijedne informacije o prirodnim procesima na našoj planeti.
