Kondensation er en ændring i kombinationen af et stof fra gasformigt til flydende eller fast stof. Men hvad er kondens i planetens mastaba?
På hvert tidspunkt indeholder Jordens atmosfæriske planet over 13 milliarder ton fugt. Dette tal er næsten konstant, da tab som følge af nedbør i sidste ende kontinuerligt kompenseres ved fordampning.
Hastigheden for cirkulation af fugt i atmosfæren
Hastigheden for fugtcirkulation i atmosfæren anslås til et kolossalt tal - ca. 16 millioner tons pr. Sekund eller 505 milliarder ton pr. År. Hvis al vanddampen i atmosfæren var kondenseret og udfældet, kunne dette vand dække hele overfladen af kloden med et lag på ca. 2,5 centimeter, med andre ord, atmosfæren indeholder en mængde fugtighed svarende til kun 2,5 centimeter regn.
Hvor længe er et dampmolekyle i atmosfæren?
Da der på Jorden i gennemsnit falder 92 centimeter om året, opdateres fugt i atmosfæren derfor 36 gange, det vil sige 36 gange atmosfæren er mættet med fugt og frigøres derfra. Dette betyder, at vanddampmolekylet forbliver i atmosfæren i gennemsnit 10 dage.
Vandmolekylesti
Når vanddampmolekylet er fordampet, drifter normalt hundreder og tusinder af kilometer, indtil det kondenserer og falder til Jorden med nedbør. Vand, der falder i form af regn, sne eller hagl på højderne af Vesteuropa, dækker omkring 3.000 km fra Nordatlanten. Mellem omdannelsen af flydende vand til damp og udfældningen på Jorden finder der flere fysiske processer sted.
Fra den varme overflade af Atlanterhavet falder vandmolekyler i den varme fugtige luft, som derefter stiger over den koldere (tættere) og tørre luft, der omgiver den.
Hvis der observeres stærk turbulent blanding af luftmasserne, vises et lag af blanding og skyer i atmosfæren ved grænsen til de to luftmasser. Cirka 5% af deres volumen er fugtighed. Luft mættet med damp er altid lettere, for det første fordi den opvarmes og kommer fra en varm overflade, og for det andet fordi 1 kubikmeter ren damp er ca. 2/5 lettere end 1 kubikmeter ren, tør luft ved den samme temperatur og tryk. Det følger heraf, at fugtig luft er lettere end tør, og varm og fugtig endnu mere. Som vi vil se senere, er dette en meget vigtig kendsgerning for vejrændringsprocesser.
Luftmasse bevægelse
Luft kan stige af to grunde: enten fordi det bliver lettere som et resultat af opvarmning og befugtning, eller fordi den udøves af kræfter, der får den til at hæve sig over visse hindringer, for eksempel over masser af koldere og tættere luft eller over bakker og bjerge.
Køling
Stigende luft, en gang i lag med lavere atmosfærisk tryk, tvinges til at ekspandere og stadig køle. Udvidelse kræver udgifter til kinetisk energi, der er taget fra den termiske og potentielle energi i atmosfærisk luft, og denne proces fører uundgåeligt til et fald i temperaturen. Kølehastigheden for den stigende luftdel ændres ofte, hvis denne del blandes med den omgivende luft.
Tør adiabatisk gradient
Tør luft, hvor der ikke er kondens eller fordampning, samt blanding, der ikke modtager energi i en anden form, afkøles eller opvarmes til en konstant værdi (med 1 ° C hver 100 meter), når den stiger eller falder. Denne værdi kaldes den tørre adiabatiske gradient. Men hvis den stigende luftmasse er fugtig, og der forekommer kondens i den, frigøres den latente kondensationsvarme, og temperaturen i luften mættet med damp falder meget langsommere.
Våd adiabatisk gradient
Denne størrelsesorden af temperaturændringen kaldes den våde adiabatiske gradient. Det er ikke konstant, men ændres med en ændring i mængden af latent varme frigivet, med andre ord, det afhænger af mængden af kondenseret damp. Mængden af damp afhænger af, hvor meget lufttemperaturen falder. I den nedre atmosfære, hvor luften er varm og luftfugtigheden er høj, er den våde adiabatiske gradient lidt mere end halvdelen af den tørre adiabatiske gradient. Men den våde adiabatiske gradient vokser gradvist med højden og i en meget høj højde i troposfæren er næsten lig med den tørre adiabatiske gradient.
Flydningsevnen for bevægelig luft bestemmes af forholdet mellem dets temperatur og temperaturen i den omgivende luft. Som regel i lufttemperatur falder lufttemperaturen ujævnt med højden (denne ændring kaldes simpelthen en gradient).
Hvis luftmassen er varmere og derfor mindre tæt end den omgivende luft (og fugtighedsindholdet er konstant), stiger den op som et barns kugle nedsænket i en tank. Og vice versa, når den bevægende luft er koldere end den omgivende, er dens densitet højere, og den falder.Hvis luften har den samme temperatur som de tilstødende masser, er dens densitet lig, og massen forbliver i stationær position eller bevæger sig kun sammen med den omgivende luft.
Der er således to processer til stede i atmosfæren, hvoraf den ene bidrager til udviklingen af lodret luftbevægelse, og den anden bremser den.