До сада је популарно веровање дефинисало кишне капи као капљице сузе. Ова концепција је овековечена у цртежима и медијским приказима, али, како је НАСА открила , ова идеја је далеко од тачне.
Истраживач НАСА-е Крис Кид је објаснио да кишне капи уопште нису попут суза; њихов облик је више попут земичке за хамбургер због варијација притиска које доживљавају док падају. Ова карактеризација је кључна за разумевање не само облика капи већ и како оне утичу на нашу климу.
Фазе кишних капи
Цхрис Кидд је идентификовао да капљице воде пролазе кроз три различите фазе током свог формирања и пада:
- Почетна фаза: Капљице почињу живот као сићушни водени балони, у којима се молекули воде лепе један за други. Ова структура омогућава одржавање заобљеног облика због површински напон воде.
- Пад и изобличење: Како се капи спуштају, Притисак ваздуха на које наилазе при паду гура одоздо, искривљујући њихов облик. Овај притисак узрокује да врх капи задржи сферни облик, док се дно спљошти, подсећајући на лепињу за хамбургер.
- Пре разбијања: Непосредно пре него што се кап сломи, она се претвара у облик који је Кид упоредио са а падобран. Ова промена облика настаје услед акумулације тежине и отпора ваздуха.
Зашто је важно знати облик кишних капи?
Иако може изгледати као тривијално откриће, разумевање стварног облика кишних капи има значајне импликације. Кид истиче да се ове информације могу користити за побољшање реаговања служби за хитне случајеве на поплаве, као и за оптимизацију авијације , посебно током олуја. На овај начин, временски обрасци и динамика кишних капи могу допринети бољем управљању неповољним временским догађајима. Штавише, разумевање како вештачка киша утиче на климу је кључно.
Величине и облици капи кише
Кишне капи долазе у различитим величинама, а њихов облик може знатно да варира у зависности од пречника. У случају капи које падају као ситна киша, оне су мале, пречника око 0.1 мм . Ова мала величина ствара велику површину у односу на њихову масу, што им омогућава да буду сферне и да падају споро због површинске напетости.
Како се величина капљица повећава на 2 мм у пречнику, њихова површина постаје 400 пута већа од површине ситне кише, а њихова маса је 8,000 пута већа. То значи да маса игра значајнију улогу у обликовању њиховог облика, који више није сферичан. У овом случају, сила ваздуха ствара равнији облик на дну, док врх остаје заобљенији.
Коначно, кишне капи које достижу 5 мм у пречнику имају површину 2,500 пута већу од росуље, али је њихова маса 125,000 пута већа . То резултира капљицама које брзо падају и још више се спљоште, на крају формирајући облик који може подсећати на падобран, пре него што површинска напетост попусти и кап се разбије на више мањих капи – феномен који је кључан за кружење воде у нашој атмосфери.
Механизми формирања кишних капи
Кружење воде у природи је сложен процес који укључује неколико механизама за формирање кишних капи. Често се учи да циклус почиње испаравањем воде из мора и океана, која се затим кондензује у облаке. Међутим, научници су успели да идентификују више детаља о томе како се ове капи заправо формирају.
- Кондензација: Капи кише настају када се водена пара хлади и кондензује на кондензационим језгрима, микроскопске честице присутан у атмосфери. Ова језгра могу укључивати прашину, полен и морске соли.
- Судар и спајање: Када капљице почну да се формирају, друге мале капљице могу да се сударе са њима. Овај процес судара омогућава већим капљицама да добију величину на рачун мањих, што је суштински аспект формирања кише.
- Бергерон-Финдеисен теорија: Ово је још један механизам који се активира у ситуацијама када постоје ледени кристали у облацима. Како се ове капљице леда претварају у воду, оне могу да заробе друге капљице воде, повећавајући њихову величину пре него што падну на површину.
Сваки од ових процеса доприноси количини и интензитету падавина које доживљавамо. Њихово разумевање је од виталног значаја за побољшање временских прогноза , као и за планирање и реаговање на природне катастрофе.
Идеја да су капи кише сличне сузама је мит који је разоткривен научним истраживањем. Капљице су заправо много сложеније него што често замишљамо и имају значајан утицај на нашу климу и животну средину. Од њиховог облика до њиховог формирања, сваки аспект кишних капи нуди вредне информације о природним процесима на нашој планети.
