Конденсація водяної пари в атмосфері

Процес конденсації – це перехід із газоподібного в рідкий стан. Конденсація може відбуватися за двох умов:

1. е > Е,

2. t^d не менше, ніж t,

де t^d – температура точки роси, t – температура повітря.

Найчастіше конденсація проходить другим шляхом, коли температура повітря знижується до температури точки роси. Основними процесами, що призводять до цього, є:

- радіаційне охолодження діяльного шару поверхні та приземного шару повітря. Внаслідок цього процесу утворюються гідрометеори та тумани;

- адвекція теплого повітря на холодну підстильну поверхню;

- перемішування повітряних мас з різною температурою, що найчастіше відбувається в межах фронтальних розрізів, та висхідний плин повітря по фронтальному розрізу;

- адіабатичний підйом повітря на висоти більші, ніж висота рівня конденсації.

Конденсація водяної пари в атмосфері завжди відбувається за участю ядер конденсації. В реальній атмосфері завжди є велика кількість розчинних та  гігроскопічних частинок, що виступають ядрами конденсації. Їх розміри коливаються від 0,1 до 1 мкм. Якщо їх розмір менший 0,2 мкм, то їх називають ядрами Айткена. Ядра від 0,2 до 1 мкм – великі ядра конденсації, понад 1 мкм – гігантські ядра конденсації. Роль ядра конденсації полягає в тому, що воно внаслідок своєї гігроскопічності збільшує стійкість утвореного комплексу краплі.

За своїм походженням ядра поділяються на:

- ядра морського походження (солі) – близько 20% всіх ядер;

- ядра згоряння та органічного розкладу речовини – 40%;

- частинки грунту – 20%;

- ядра нестабільного походження (наприклад вулканічний пил).

В процесі конденсації беруть участь лише ті ядра, що можуть активізуватися при пересиченні 0,2-0,8%.

Причиною коагуляційного росту крапель може бути турбулентне перемішування, броунівський рух, електростатична взаємодія та гравітація. Коагуляція – це процес укрупнення крапельних комплексів внаслідок співударіння крапель між собою. Найбільш важливу роль відіграє гравітаційна коагуляція. Під дією гравітації краплі у хмарі рухаються вниз і при цьому захоплюють дрібніші крапельки.

Першодрук: geograf.com.ua