كيف تتشكل قطرات الماء ؟.. ومراحلها

ما هي مراحل تشكل قطرات الماء وكيفيتها

تتشكل قطرات الماء في أي وقت وفي أي مكان يوجد فيه ماء في حجم معين من الغلاف الجوي أكثر مما يمكن أن يحتفظ به كبخار. تسمى النقطة التي يحتفظ عندها الهواء بأكبر قدر ممكن من بخار الماء دون تكوين الماء السائل (التكثيف) بنقطة التشبع.

وهكذا يمكن القول أن قطرات الماء تتشكل من خلال التعرض لحالات معينة من التكثيف والتبخر والتساقط بالجاذبية أو ما يعرف بدورة الماء ، مما يعني أن مراحل تكوين الماء هي نفسها الإجابة على السؤال عن كيفية تشكل قطرات الماء.

ويمكن معرفة ذلك بمتابعة المراحل التالية:

عندما يبرد الهواء ، تقل كمية بخار الماء التي يمكن أن يحملها الهواء. تصبح عملية التبريد فعالة في الغلاف الجوي بفضل المصعد. مع ارتفاع الهواء ، ينخفض ​​ضغطه ، مما يسمح له بالتمدد والتبريد. مع التبريد الكافي ، يصل الهواء إلى التشبع وتبدأ قطرات الماء. صغيرة في التكوين ، يعتمد عدد وحجم القطرات على درجة تشبع الغلاف الجوي ، وعدد وخصائص الجسيمات الدقيقة ، التي تسمى نوى تكثيف السحب ، والتي يتكثف عليها الماء ، عندما تتكاثف القطرات بما لا يقل عن بضعة أعشار من تتشكل ميكرون ، تصبح مرئية.

بالنسبة لمراحل تكوين قطرات الماء ، فإنها تحدث دائمًا بالطريقة التالية. الماء حول الأرض وفوقها يتغير باستمرار من الماء السائل إلى بخار الماء إلى الجليد. تتمثل إحدى طرق تصور دورة المياه في اتباع قطرة ماء أثناء تحركها على طول المسار.

• مرحلة الوجود على سطح الأرض

أفضل مكان للبدء منه هو المحيط. لأن هذا هو المكان الذي توجد فيه معظم مياه الأرض ، إذا أرادت القطرة البقاء في المحيط ، فهذا يتطلب أن تكون بعيدة عن الشمس وعن سطح البحر. في حالة وجود حرارة الشمس يتأثر القطرة ، كان سبب دفئها.

• مرحلة التبخر

وتبخر في بخار الماء ، الذي ارتفع (مثل القطرات الصغيرة) في الهواء واستمر في الارتفاع حتى اجتاحت الرياح القوية عالياً واستغرقت مئات الأميال حتى حلقت فوق الأرض ، وهناك حركات تصاعدية دافئة قادمة من السطح الساخن للسطح. رفعت الأرض القطرات (بخار الماء الآن) إلى مستوى أعلى ، حيث يكون الهواء شديد البرودة.

• مرحلة التكثيف

عندما يصبح البخار باردًا ، يتحول مرة أخرى إلى سائل (العملية الموضحة سابقًا وهي التكثيف) ، إذا كان الجو باردًا بدرجة كافية ، فقد يتحول إلى بلورات ثلجية صغيرة ، مثل تلك التي تشكل السحب الرقيقة ، يتكثف البخار على جزيئات بلورات الغبار والدخان والملح لتصبح جزءًا من السحابة.

بعد فترة ، تتحد قطرة الماء مع القطرات الأخرى لتشكل قطرة أكبر وتسقط على الأرض كمطر ، حيث تساعد جاذبية الأرض على سحبها إلى السطح ، بمجرد أن تبدأ في السقوط ، هناك العديد من الأماكن للذهاب لقطرات الماء ، ربما ستهبط على ورقة في شجرة ، في هذه الحالة ، من المحتمل أن يتبخر ويبدأ عملية التوجه نحو السحب مرة أخرى.

يمكن أن تهبط القطرة على قطعة أرض جافة في حقل مسطح ، وفي هذه الحالة ، قد تغوص في الأرض لتبدأ رحلتها إلى طبقة المياه الجوفية كمياه جوفية ، وسيستمر الهبوط (بشكل رئيسي إلى الأسفل) كمياه جوفية ، لكن الرحلة قد يستغرق عشرات الآلاف من السنين حتى تجد طريقها للخروج من الأرض.

ثم مرة أخرى ، يمكن ضخ القطرة من الأرض عبر بئر ماء ورشها على المحاصيل (حيث إما تتبخر ، أو تلتقطها جذور النباتات وتندمج معها ، أو تتدفق على طول الأرض في مجرى مائي ، أو تعود إلى الأرض ).

سبب تشكل قطرات الماء على السطح الخارجي للزجاج

في دورة الماء ، يتم دفع بخار الماء إلى الغلاف الجوي العلوي الأكثر برودة مما يؤدي إلى إبطاء معدل التبخر إلى ما دون معدل التكثيف ، ويحدث التكثيف بمعدل أسرع ، وتتكثف جزيئات الماء الغازية حول جزيئات الغبار والملح والدخان المحمولة في الهواء لتشكيل جزيئات صغيرة. القطيرات التي يمكن أن تتعدى عن طريق جمع المزيد من جزيئات الماء السائلة.

تتشكل قطرات الماء على السطح الخارجي لكوب من الماء المثلج بسبب التكثيف. درجة حرارة الزجاج باردة بدرجة كافية لتبريد بخار الماء في الهواء المحيط ، وتحويله من غاز إلى سائل. لذلك ، تتشكل القطرات بسهولة أكبر أثناء الطقس الدافئ مقارنة بالطقس البارد.

التكثيف هو التحول الأساسي لمادة من غاز إلى سائل. يحتوي كل الهواء الموجود في الغلاف الجوي على درجة معينة من بخار الماء. إذا تم تبريد الهواء بعد نقطة تكثف الماء ، والتي تعتمد على الضغط والتركيز ، فسيحدث التكثيف. يحدث التكثيف في الهواء المشبع بسهولة أكبر منه في الهواء الجاف.

كيف تتكون الغيوم

تتكون السحب عندما يحتوي الهواء على أكبر قدر ممكن من بخار الماء (الغاز). هذه الحالة تسمى نقطة التشبع. يمكن الوصول إليه بطريقتين. أولاً ، تتراكم الرطوبة حتى تصل إلى الحد الأقصى للحجم الذي يمكن للهواء أن يحمله.

الطريقة الأخرى تقلل من درجة حرارة الهواء المملوء بالرطوبة ، وهذا بدوره يقلل من كمية الرطوبة التي يمكن أن يحتويها ، وبالتالي يتم الوصول إلى التشبع من خلال التبخر والتكثيف ، على التوالي ، عند حدوث التشبع ، تصبح الرطوبة قطرات ماء مرئية في شكل من أشكال الضباب والسحب والسحب.

يتغير الماء السائل إلى غاز عندما تحصل جزيئات الماء على طاقة إضافية من مصدر حرارة مثل الشمس أو جزيئات الماء الأخرى التي تدخله. ثم تهرب هذه الجزيئات النشطة من الماء السائل على شكل غاز ، في عملية التحول من السائل إلى الغاز ، تمتص الجزيئات الحرارة التي تحملها معها في الغلاف الجوي. هذا يبرد الماء الذي يتركه وراءه.

تتشكل بعض الغيوم عندما يسخن الهواء بالقرب من سطح الأرض ويرتفع. يتم تسخين الأرض بواسطة أشعة الشمس ، ويتم تسخين الهواء الموجود فوقها مباشرة. يبدأ هذا الهواء الدافئ في الارتفاع لأنه عندما يكون دافئًا يكون أخف وأقل كثافة من الهواء المحيط به.

مع ارتفاعه ، ينخفض ​​ضغطه ودرجة حرارته مما يؤدي إلى تكثف بخار الماء. في النهاية ، تتكثف رطوبة كافية من الهواء لتشكل سحابة. تتشكل عدة أنواع من السحب بهذه الطريقة بما في ذلك السحب الركامية.

لماذا قطرة الماء كروية الشكل

الشكل الكروي هو أصغر شكل للسطح ، مما يعني أنه يشغل مساحة أقل ، وكما قيل سابقًا أن القطرات تتكون من جزيئات شديدة الالتصاق ببعضها البعض ، فإن أفضل شكل يمكن أن تتشكل فيه الجزيئات هو الشكل الكروي.

تأخذ قطرات المطر شكلًا كرويًا بسبب الصدمة مع سطح الماء الناتج عن ميل جزيئات الماء إلى الالتصاق ببعضها البعض ، ويكون للشكل الكروي أقل مساحة سطح ممكنة نظرًا لقدرته على مقاومة أي من القوى الخارجية في في الغلاف الجوي ، فإن قوى التماسك بين الجزيئات السائلة هي المسؤولة عن الصدمة مع السطح لا تحتوي جزيئات الماء على نفس سطح الجزيئات المحيطة بها.

كيف تتشكل قطرات الماء ؟.. ومراحلها, كيف تتشكل قطرات الماء ؟.. ومراحلها,