Til nå har populær tro definert regndråper som tåreformede. Denne oppfatningen har blitt videreført i tegninger og representasjoner i media, men som den NASA, denne ideen er langt fra riktig.
NASA-forsker, Chris kidd, forklarte at regndråper ikke i det hele tatt er som tårer, men formen deres er mer som en hamburgerbrød på grunn av trykkvariasjonene de opplever når de faller. Denne karakteriseringen er avgjørende for å forstå ikke bare formen på dråper, men også hvordan de påvirker klimaet vårt.
Fasene til regndråper
Chris Kidd har identifisert at vanndråper går gjennom tre forskjellige faser under deres dannelse og fall:
- Innledende fase: Dråper begynner livet som små vannballonger, der vannmolekyler fester seg til hverandre. Denne strukturen gjør det mulig å opprettholde den avrundede formen på grunn av overflatespenning av vannet.
- Slipp og forvrengning: Etter hvert som dråpene faller ned Lufttrykk som de møter når de faller, skyver nedenfra og forvrenger formen deres. Dette trykket gjør at toppen av dråpen opprettholder en sfærisk form, mens bunnen flater ut, og ligner en hamburgerbolle.
- Før brudd: Rett før en dråpe går i stykker, forvandles den til en form som Kidd har sammenlignet med en fallskjerm. Denne endringen i form oppstår på grunn av akkumulering av vekt og luftmotstand.
Hvorfor er det viktig å vite formen på regndråper?
Selv om det kan virke som en triviell oppdagelse, har det betydelige implikasjoner å forstå den sanne formen til regndråper. Kidd fremhever at denne informasjonen kan brukes til å forbedre råd til nødetatene i flomsituasjoner, samt optimalisere luftfart, spesielt under stormer. På denne måten kan værmønstre og regndråpedynamikk bidra til bedre håndtering av ugunstige værhendelser. I tillegg, for å forstå hvordan kunstig regn påvirker været, er det avgjørende å kjenne formen på dråpene.
Størrelser og former på regndråper
Regndråper kommer i en rekke størrelser, og formen deres kan variere betydelig avhengig av diameteren. Ved dråper som faller som duskregn er disse små, med en diameter på rundt 0.1 mm. Denne lille dimensjonen genererer et stort overflateareal sammenlignet med massen, slik at de kan være sfæriske og falle sakte på grunn av overflatespenning.
Ettersom dråpestørrelsen øker til den når 2 mm i diameter blir overflaten 400 ganger større enn duskregnet, og massen er 8,000 ganger større. Dette betyr at massen spiller en viktigere rolle i utformingen av dens form, som ikke lenger vil være sfærisk. I dette tilfellet luftstyrke skaper en flatere form nederst mens toppen forblir mer avrundet.
Endelig regndråpene som når 5 mm i diameter har et overflateareal 2,500 ganger større enn duskregn, men massen deres er 125,000 ganger større. Dette resulterer i at dråpene faller raskt og flater ut ytterligere, og til slutt tilpasser seg en form som kan ligne en fallskjerm, før overflatespenningen svikter og dråpen brytes i flere mindre dråper, et fenomen som er avgjørende for vann sykkel i atmosfæren vår.
Mekanismer for regndråpedannelse
Vannets kretsløp er en kompleks prosess som involverer flere mekanismer for dannelse av regndråper. Det blir ofte lært at syklusen begynner med fordampning fra vannet i hav og hav, som deretter kondenserer til skyer. Imidlertid har forskere klart å identifisere flere detaljer om hvordan disse dråpene faktisk dannes.
- Kondensasjon: Regndråper dannes når vanndamp avkjøles og kondenserer på kondensasjonskjerner, mikroskopiske partikler tilstede i atmosfæren. Disse kjernene kan inkludere støv, pollen og havsalter.
- Kollisjon og koalescens: Når dråper begynner å dannes, kan andre små dråper kollidere med dem. Denne kollisjonsprosessen lar større dråper få størrelse på bekostning av mindre, et viktig aspekt ved regndannelse.
- Bergeron-Findeisen teori: Dette er en annen mekanisme som aktiveres i situasjoner der det er iskrystaller i skyene. Ettersom disse isdråpene blir til vann, kan de fange andre vanndråper og øke størrelsen før de faller til overflaten.
Hver av disse prosessene bidrar til mengden og størrelsen på nedbøren vi opplever. Å forstå dem er avgjørende for å bli bedre værspådommer, samt for planlegging og respons på naturkatastrofer.
Ideen om at regndråper ligner på tårer er en myte som har blitt avlivet gjennom vitenskapelig forskning. Dråper er faktisk mye mer komplekse enn vi ofte forestiller oss og har en betydelig innvirkning på klimaet og miljøet vårt. Fra formen til dannelsen gir alle aspekter av regndråper verdifull informasjon om de naturlige prosessene på planeten vår.
